UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
PERFILAJE DE POZOS II INGENIERÍA EN PETRÓLEOS
INTEGRANTES: •
CAIZA VERONICA
•
GUAYASAMÍN LUIS
REGISTROS DE RESISTIVIDAD La resistividad de la formación es un parámetro clave para determinar la saturación de hidrocarburos. La electricidad puede pasar a través de una formación sólo debido al agua conductiva que contenga dicha formación. Con muy pocas excepciones, como el sulfuro metálico y la grafita, la roca seca es un buen aislante eléctrico. Además las rocas perfectamente secas rara vez se encuentran. Por lo tanto, las formaciones subterráneas tienen resistividades mesurables y finitas debido al agua dentro de sus poros o al agua intersticial absorbida por una arcilla. La resistividad de una formación depende de: • • •
La resistividad del agua de formación. La cantidad de agua presente. La geometría estructural de los poros.
La resistividad (resistencia específica) de una sustancia, es la resistencia media entre lados opuestos de un cubo unitario de la sustancia a una temperatura específica. El metro es la unidad de longitud y el ohmio es la unidad de resistencia eléctrica. La resistividad se expresa en forma abreviada así: R= r A/L Donde: R es la resistividad resistividad en ohmio-metros r es la resistencia en ohmios A es el área en metros cuadrados L es la longitud en metros Las unidades de resistividad son el ohmio-metros cuadrados por metro, o simplemente ohmio-metros (ohm-m). La conductividad inversa de la resistividad se expresa en mhos por metro. Para evitar fracciones decimales, la conductividad se expresa generalmente en milimhos por metro (mmho/m) donde 1000 mmho/m=1mho/m. Lateroperfiles Los sistemas de lateroperfiles (LL) son herramientas de corriente enfocada, que permite que la corriente se desplace lateralmente sin desviarse. Por esta razón es
utilizada en pozos perforados con lodos salinos. Tiene excelente definición de capa y prácticamente no están afectadas por las capas vecinas. Existen dos dispositivos básicos, como se muestra en la Figura 5.51-a: un sistema de 3 electrodos largos y masivos, denominado GuardLog o LL-3, y un sistema de electrodos puntuales con 7 hasta 9 electrodos, denominados LL-7, LL-8, LLd y LLs. Según la compañía operadora, las marcas comerciales se denominan como : Laterolog 3, 7 y 8, Current Focused Log, Guard Log y Laterolog,
Figura 5.51-a. Sistemas Básicos de Lateroperfiles Fundamentos de Medición La corriente Io , emitida en los electrodos centrales A0, es forzada a penetrar en la formación en función de una corriente compensadora, Ia, emitida en los electrodos externos, A1 y A2,, que produce un efecto de enfoque. El largo del electrodo A0 es de 1 a 12”, lo que determina la resolución vertical. El largo de los electrodos externos determina la profundidad de investigación. La lectura está afectada por la invasión. Factores seudogeométricos Al igual que ocurre con el perfil de inducción, cada zona tiene su efecto en la medida de la resistividad de los lateroperfiles, tal como se muestra en la Figura 5.52. En este caso, la corriente fluye en serie a través de las diferentes zonas, por
lo cual, para que el potencial A0 produzca una medición razonable de la resistividad Rt, las demas resistencias deben ser mantenidas en eun nivel bajo. Esto se logra utilizando lodos de resistividad baja, por lo cual la herramienta funciona muy bien en lodos salinos. El efecto del revoque y del lodo resultan despreciables. En este caso, el factor seudogeométrico, J, corrige por la invasión que afecta la resistividad, que se expresa como: Ra = RxoJdi + Rt(1-Jdi) Correcciones ambientales La profundidad de investigación de estos sistemas enfocados está representada por la distancia medida a partir del eje del pozo hasta el punto donde la hoja de corriente comienza a desviarse apreciablemente. Para el LL3 y LL7 la profundidad de investigación es aproximadamente 15’ y 10’ respectivamente. Si se comparan estas magnitudes de profundidad de investigación con los espesores del anillo de lodo en el pozo y del revoque, se considera que las contribuciones de éstos a la lectura total, medido por el dispositivo, son prácticamente despreciables, especialmente si el lodo es salino. El LL7 quedó como la curva estándar utilizada por la mayoría de los operadores, con un espaciamiento O1O2 de 32” y espaciamiento A1A2 de 80 pulgadas. El LL3 tiene una hoja de corriente de entre 6” y 1 pie. Con estas resoluciones verticales, la influencia de las capas vecinas es despreciable, por lo que las curvas no se corrigen por este efecto. La corrección por invasión es muy importante en los lateroperfiles y debe ser tomada en cuenta. Esta corrección se realiza utilizando la expresión que se vió anteriormente y con la Figura 5.53, que relaciona los factores seudogeométricos con el diámetro de invasión.
Como el diámetro de invasión no es conocido, se estima mediante un proceso empírico, usando aproximaciones con base en la magnitud de la porosidad 20 15 10
φ > 20 % > φ > 15 % > φ > 10 % >φ> 5%
Di = 2d Di = 5d Di = 10d Di = 15d
Con el uso de la ecuación y la figura mencionada, se tiene por ejemplo en el caso de un lodo dulce, para tres diferentes diámetros de invasión de 20, 40 y 80 pulgadas: Para LL7 o LL3, Rxo > Rt: Di = 20” Di = 40” Di = 80”
RLL = 0,2Rxo + 0,8Rt RLL = 0,4Rxo + 0,6Rt RLL = 0,6Rxo + 0,4Rt.
En cada caso, si se tiene una curva de Rxo, se puede obtener Rt. En los perfiles actuales, este problema ha sido solucionado con herramientas como la de doble inducción, doble lateroperfil y el microesférico enfocado.
PERFILES DE MICRO-RESISTIVIDAD Son dispositivos diseñados con el propósito de medir la resistividad de un pequeño volumen de formación cercano a la pared del pozo. Unos tienen mecanismos de enfoque y otros no lo tienen. Para limitar la profundidad de investigación, se usan espaciamientos cortos. Esto hace que los efectos del pozo pasen a ser importantes y, por lo tanto, deban ser eliminados, lo cual se logra casi en su totalidad, colocando los electrodos en almohadillas aislantes que se presionan fuertemente contra la pared del pozo. Se describen el microperfil, ML, el microlateroperfil, MLL, y el perfil de proximidad, PL. Microperfil El microperfil (Microlog, minilog, contact log, micro survey log) ML, es un herramienta de corriente no enfocada, con 3 electrodos (A, M1 y M2) en forma de botones, con espaciamiento de una pulgada entre ellos, implantados en una almohada de caucho flexible, llena de fluido. Un brazo metálico (electrodo B) obliga a recostar contra la formación a la almohada que contiene los tres electrodos. La Figura 5.54 es una ilustración de la herramienta, en la cual se enfatiza la disposición de los electrodos. La herramienta registra 2 curvas, una microinversa, y una micronormal. Estas curvas reciben los nombres de R1x1” y R2”, respectivamente. La R1x1” o micro-inversa, tiene muy poca profundidad de investigación (11/2”) y está afectada de manera fundamental por la presencia de revoque. La R2” o micro-normal, investiga unas 4”; por lo tanto, usualmente tiene el efecto del revoque y de la zona lavada. Objetivos de la medición: El objetivo principal de la medición es obtener el factor de formación de una roca porosa utilizando la medida de la resistividad de la zona lavada. Como las dos curvas leen a diferentes profundidades (1-1/2” y 4”) y la formación llena de filtrado es usualmente más resistiva que el revoque, R2” es usualmente mayor que R1x1” en presencia de zonas permeables y de revoque, por lo que se genera lo que se
denomina una separación positiva verdadera, que identifica zonas permeables. Cuando R1x1” es mayor que R2”, entonces la separación que se genera se denomina separación negativa. Otro de los objetivos de la medición es medir la resistividad del lodo, Rm, in situ, dentro del hoyo, para lo cual se baja la herramienta con los brazos cerrados. Adicionalmente, cuando se perfila, el uso de los brazos articulados de que dispone, permite medir las variaciones en el calibre del hoyo. Interpretación: La Figura 5.55 muestra un microperfil esquemático, en el cual se observa la mayoría de casos de interpretación que pueden presentarse. En general, si una formación es permeable y ha sido invadida por filtrado, Rxo es mayor que Rmc. Dado que las dos curvas tienen diferentes profundidades de investigación y por tanto leen a diferentes profundidades (11/2” y 4”, aproximadamente, si hay revoque frente a la formación se cumple que R2” es mayor que R1”x1”. Este es un indicio de zona permeable, y se denomina separación positiva. Cuando R2” es menor que R1x1” , la separación es negativa, lo que casi siempre representa la presencia de capas no permeables, usualmente lutitas si la resistividad es baja, y carbonatos o rocas duras, si la resistividad es alta. Si la separación entre las dos curvas es nula o casi nula, se puede interpretar varios escenarios: Ausencia de invasión Arenas muy porosas y permeables Cavernas en el hoyo (derrumbes de gran diámetro) Lutitas
• • •
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En algunas condiciones, se puede presentar una separación positiva falsa; por ejemplo, cuando frente a una zona impermeable, como es el caso de una sección de lutitas derrumbadas, la almohadilla no está bien adherida a la pared del pozo, y la microinversa podría leer la resistividad del lodo, en tanto que la micronormal podría estar leyendo la resistividad de la lutita y dar una lectura un poco mayor. Sin embargo, esta separación positiva falsa puede reconocerse mediante la comparación con otras curvas.
En la mayoría de los casos, la zona invadida frente a zonas permeables va mas allá de las 4” de profundidad, de modo que la formación más allá de la zona lavada tiene muy poco o ningún efecto sobre las lecturas del microperfil. De esta manera, solo tres parámetros afectan la curva del microperfil: Rxo, Rmc y tmc. Tomando en consideración lo antes mencionado, Rxo puede derivarse en circunstancias favorables de las mediciones del microperfil, para lo cual se utilizan los gráficos de las Figuras 5.57 y 5-57a. Para este fin, los valores de Rmc (y Rmf) pueden ser medidos en forma directa o estimados a partir de la Figura 5.58.
Figura 5.57-a. Grafico para la determinación de Rmf y Rmc, cuando no se dispone del peso del lodo de perforación.
Microlateroperfil El microlateroperfil (MLL) es una herramienta de corriente enfocada, con un electrodo central (A0) y 3 electrodos (A1, M1 y M2) en forma de círculos concéntricos, implantados en una almohada de goma dura. Un brazo metálico opuesto, obliga a recostar la almohada contra la formación. La herramienta produce una corriente enfocada que penetra en forma de haz por unas pocas pulgadas dentro de la formación, después de lo cual se abre rápidamente. La curva que se registra está afectada de manera fundamental por la formación presente dentro del haz, prácticamente eliminando la mayor parte del efecto del
revoque (para tmc < 3/8”). La Figura 5. 58 ilustra la forma como están dispuestos los electrodos y el esquema de distribución de las corrientes. En la Figura 5.59 se muestra la comparación entre la distribución de corrientes en el MLL y el ML.
Debido a su esquema de enfoque, el revoque afecta muy poco a la respuesta de la curva, siendo esta afectada fundamentalmente por la zona lavada, de manera que su respuesta es prácticamente el valor de Rxo, a menos que requiera ser corregida por los efectos del revoque. Éste afecta las curvas de manera significativa cuando el revoque es mayor de 3/8”. Perfil de Proximidad El perfil de proximidad (PL) es una herramienta de corriente enfocada similar en su principio al MLL, con un electrodo central (A0), un electrodo monitor en forma de cuadrilátero y tres electrodos guardas que producen el enfoque, todos implantados en una almohada de goma dura. Un brazo metálico opuesto obliga a recostar la almohada contra la formación. La herramienta registra una curva que penetra dentro de la formación mas profundamente que en el ML y MLL (unas 18”), después de lo cual revierte rápidamente por la acción de los electrodos guardas. La Figura 5.60 ilustra la almohadilla y electrodos de la herramienta de proximidad. La curva de proximidad está afectada exclusivamente por la zona lavada, si Di > 40”, y está afectada parcialmente por la resistividad de la zona virgen, R,t si la invasión es somera. En este caso se recurre al uso del factor seudogeométrico para los efectos de la corrección.
La curva de proximidad, entre los dispositivos microresistivos es la menos afectada por el efecto del revoque, el cual es despreciable para tmc < 3/4”. Correcciones ambientales Las gráficas de la Figura 5.61 muestran las correcciones de las herramientas por efecto del espesor del revoque y de su resistividad. En las gráficas correspondientes a cada perfil se entra en la abscisa, con el valor Ra / Rmc, para corregir por el efecto resistividad del revoque y se va al valor de tmc (espesor). En la ordenada se obtiene el valor de (Ra)c / Ra. Ra representa el valor leído de la herramienta que se
tenga. Figura 5.61. Gráficos de corrección para los microdispositivos, MLL y PL.
Factores seudogeométricos y Determinación de Rxo La curva del microlateroperfil, RMLL, aún en presencia de invasión baja, lee muy cerca de Rxo, de modo que sólo debe corregirse por revoque. Si la invasión es somera (Di< 40”), Rt afecta la lectura de la herramienta de proximidad, de modo que es menester corregir RPL usando los valores del factor seudogeométrico, cuyas curvas se presentan en la Figura 5.53. En este caso: la lectura viene dada por: RPL = RxoJxo + Rt(1-Jxo) Cuando el diámetro de invasión es superior a 40”, Jxo se acerca mucho a la unidad y RPL es muy cercano a Rxo. Cuando no se dispone de una curva de microresistividad adecuada para la determinación de Rxo, éste puede estimarse si se conoce la porosidad y se tiene una idea de la saturación residual de petróleo, mediante la expresión: Rxo = 0.62*Rmf / [ Φ2.15(1-Sor)2] DISPOSITIVOS DE PERFILAJE Dispositivos de Perfilaje Con la modernización de la tecnología en perfiles, algunas herramientas fueron retiradas del mercado en forma gradual, debido a la introducción de otras que mejoraron sustancialmente la calidad de la interpretación. Los dispositivos eliminados sin sustituto fueron los siguientes: Eléctrico Convencional, Microperfil, Microlateroperfil y Proximidad. Los restantes fueron mejorados con nuevas tecnologías y siguen en el mercado, junto con otros que han sido incorporados. En lo que sigue se describen de manera somera, para tener una idea de su aplicación, las herramientas que persisten en el mercado, junto con los avances tecnológicos que se le han adicionado. Perfiles enfocados que reemplazan la normal corta Lateroperfil-8 El Lateroperfil-8 (similar en características al LLs, y a veces denominado de la misma manera) es una herramienta enfocada con electrodos, que tiene poca profundidad de investigación, pero con excelente detalle vertical. Se compara con la N16” en cuanto a investigación y su lectura es más tendente a Ri que a Rt. No está muy afectada por el diámetro del hoyo, si éste es menor de 12”, y para espesores de capa de más de 5 pies, prácticamente no se tiene efectos de la capa
adyacente. El principio es similar al LL-7, pero tiene espaciamientos entre electrodos mucho menor que aquel. En la Figura 5.53 se incluyen las curvas correspondientes a las características de investigación radial del dispositivo LL8 (y LLs). Alli se puede observar que el 90% de la señal proviene de un cilindro de 90 pulgadas de diámetro, lo cual quiere decir que en general va a estar bastante afectado por la invasión. Típicamente se corre combinado con la herramienta de doble inducción, en la cual reemplaza a la curva N16” Esférico Enfocado, SFL Este dispositivo mide la conductividad de la formación cerca del hoyo y brinda una investigación bastante somera, destinada a evaluar las características de la zona invadida. Se introdujo como reemplazo de la normal corta y del Lateroperfil-8; se utiliza en combinación con el perfil de doble inducción (DIL). Su profundidad de investigación es un poco menor que la N16”, pero todavía es demasiado profundo como para dar Rxo en forma exacta. Tiene una resolución vertical aproximada de 1 pie. Los efectos del pozo son poco significativos, excepto en hoyos muy grandes. La Figura 6.1 ilustra la configuración de electrodos y la distribución de las corrientes
en el LL-8. La corriente de medición fluye desde el electrodo central y una corriente de enfoque fluye entre A0 y electrodos auxiliares interconectados, con lo cual la corriente de medición se ve obligada a penetrar la formación de forma que, en la práctica, elimina los efectos del pozo.
La Figura 6.2 ilustra las características de investigación radial de la herramienta SFL, comparada con la LL-8 y la N16”, a las cuales reemplaza en la combinación con el doble inducción. Por tener menor investigación radial, el efecto de la invasión es más pronunciado que en las curvas que rremplaza, de modo que da una mejor aproximación del valor de Ri. Perfil Microesferico enfocado, MSFL El perfil microesférico enfocado dispone de enfoque esferico que se obtiene con electrodos montados sobre una almohadilla, y ha reemplazado al MLL y al PL. Tiene la ventaja de que es combinable con otras herramientas, por ejemplo DIL y DLL, lo cual permite tener soluciones a la invasión en una sola corrida. Es poco afectado por revoque y mide casi siempre Rxo pues va aplicado a la pared del pozo. La Figura 6.3 ilustra el arreglo de electrodos y el esquema de corrientes enfocadas que le dan las características de investigación radial. Note la forma rectangular de los cinco electrodos de que dispone la herramienta. Con la disposición de electrodos y la profundidad de investigación tan somera de que dispone la herramienta, además de una curva con características de Rxo, se obtienen en forma matemática las curvas de un seudo microperfil (micronormal y microinversa); sin embargo, el perfil sintético obtenido no tiene la calidad de un ML verdadero, por lo cual su utilización no es aconsejable. Corrección Ambiental La corrección por revoque para tmc < 3/4” es pequeña y a veces despreciable. La Figura 6.4 muestra las curvas necesarias para efectuar la corrección cuando es necesaria.
Sistema de Doble Lateroperfil-Rxo El sistema de doble lateroperfil combinado con una curva de Rxo, es una consecuencia de la necesidad de disponer de herramientas que cumplan con varias condiciones: Efectos del pozo de poca magnitud, resolución vertical similar entre las diferentes curvas e investigación radial bien distribuida, es decir, una lectura bien profunda, una que apenas penetre en la formación y una intermedia entre ellas. Este es el objetivo que cumple el Doble lateroperfil-Rxo. La herramienta es una modificación que permite tener mejor enfoque con mas profundidad de investigación, al tiempo que investiga también en la zona lavada y cerca de la pared del pozo (LLd, LLs y Rxo) . Tiene excelente resolución vertical (2 pies) y poco efecto del pozo. La Figura 6.5 es una representación esquemática de la herramienta DLL-Rxo, en la cual se muestra la disposición de electrodos y las dimensiones. La Figura 6.6 muestra la forma en que las líneas de corriente fluyen en la formación para la medición de las curvas LLD y LLS. La herramienta tiene un
rango de respuesta dede 0.2 hasta 40.000 ohms-m, superior a todos los dispositivos existentes. La medición profunda del LLD es más profunda que todos los dispositivos anteriores, lo cual le permite lograr una mejor aproximación a Rt, pero requiere de electrodos muy largos. La herramienta tiene una longitud aproximada de 28 pies y
su resolución vertical es de apenas dos pies, lo cual le proporciona gran detalle. La medición superficial (LLS) tiene la misma resolución vertical, pero como su enfoque v a un electrodo cercano, tiene investigación somera. Para la presentación del perfil, se utiliza una escala logarítmica, con una rejilla estándar de 4 ciclos (0.2 a 2000 ohms-m) lo cual permite una mejor lectura en los valores bajos de resistividad y hace práctica la operación entre curvas de diferente origen. Las lecturas del DLL están afectadas, com todas las mediciones de resistividad, por efectos del pozo, capas adyacentes y zona invadida. Los efectos de la capa adyacente son pequeños, debido a la resolución vertical de la herramienta. No se requieren correcciones por efecto del espesor dela capa. Los efectos del pozo son despreciables en casi todas las condiciones de operación, y para diámetros de hoyo de de 6 a 12 pulgadas no requieren ser corregidos. Para diámetros mayores el LLS puede requerir corrección. Las Figuras 6.7, 6.8 y 6.9 son los diagramas de corrección para las curvas LLD y LLS en sondas centralizadas y excentralizadas.
Figura 6.7. Corrección de las curvas del Lateroperfil LLD, Tipo B, Centrado.
Figura 6.8. Corrección de las curvas del Lateroperfil LLD, Tipo D/E, Centrado
Figura 6.9. Corrección de las curvas del Lateroperfil LLD, Tipo D/E, Excentralizado Los efectos de la zona invadida se corrigen haciendo uso de las curvas de factor seudogeométrico J y aplicando la ecuación correspondiente. La Figura 6.10 muestra un gráfico en el cual se colocan los factores seudogeométricos de las diferentes curvas para diámetros de invasión.
Figura 6.10. Factores Seudogeométricos Radiales, Lodos dulces y Lodos salinos La resistividad aparente medida en un estrato grueso viene dada entonces por la relación ya conocida de: Ra = J(di)*Rxo + [1-J(di)*Rt], donde J(di) es el factor seudogeométrico. En esta ecuación hay tres incógnitas: Rxo que es la resistividad de la zona lavada, Rt que es la resistividad de la zona virgen y di que es el diámetro de invasión. Estas ecuaciones se solucionan de manera gráfica utilizando los denominados gráficos tipo “tornado” como el que se muestra en la Figura 6.11.
Figura 6.11. Grafica Tornado para corrección por invasión del DLL-Rxo. Al trabajar con este gráfico se resuelven las tres incógnitas, Rxo, Rt y Di.
Sistemas Combinados de Inducción El perfil de inducción fue diseñado para medir en formaciones con baja a media resistividad, perforadas con lodos dulces, petróleo o aire. Durante su existencia se han desarrollado diferentes equipos a medida que se ha ido mejorando la tecnología. Estos equipos, además del más utilizado en su época, el 6FF40, incluyen bobinas que permiten mejor enfoque y permiten su combinación con otras herramientas, lo cual las hace más versátiles. En los párrafos a continuación se presentan los sistemas que han ido progresivamente reemplazando al 6FF40. Sistema de Doble Inducción-LL8 (DIL-LL8) Es una modificación que permite tener mejor enfoque con mas profundidad de investigación, al tiempo que investiga también en la zona lavada y cerca de la pared del pozo. Consta de 3 curvas de inducción (ILD, ILM y LL-8) además de una curva de SP . El ILD es similar al 6FF40 pero con mejor resolución vertical que éste (menos de 5 pies). El ILM tiene resolución vertical como la del 6FF40, pero la mitad de la profundidad de investigación de éste. El LL-8 ya se estudió al principio de este capítulo (sección 6.1). La gráfica tornado para efectuar las correcciones por invasión, al tiempo que se determinan Rt, Rxo y Di, se muestra en la Figura 6.12. Sistema de Doble Inducción-SFL (DIL-SFL) Este dispositivo es similar al DIL-LL8, en el cual se ha reemplazado el LL-8 por una curva de SFL, que tiene menos efectos del pozo que el LL-8; investiga también en la zona lavada y cerca de la pared del pozo; el perfil tiene también 3 curvas (ILd, ILm y SFL) y el electrodo de SP. Puede combinarse con una herramienta sónica y una de RG, para tener una evaluación rápida de saturaciones efectuada con una sola corrida de la herramienta. Sistema de Doble Inducción – Rxo (DIL-Rxo) Esta herramienta es similar a la anterior, pero utiliza MSFL o MLL como herramienta de medición de Rxo. Sistema de Inducción profunda-SFL-Rxo (ID-SFL-Rxo) Este sistema utiliza una herramienta de inducción profunda, en combinación con el esférico enfocado y una herramienta de Rxo, que puede ser MLL o MSFL. Todos estos sistemas tienen su correspondiente gráfica tipo tornado, para los mismos fines mencionados con el DIL-LL8. Para utilizar las gráficas se requieren valores corregidos por efectos de hoyo.
Figura 6.12. Grafico tornado para la corrección por invasión, utilizando la combinación DIL-LL8 (ILD, ILM, LL-8).
Es importante mencionar, que en todos los casos de herramientas combinadas es necesario efectuar las correcciones que se requieran por efectos del pozo y por capa adyacente, antes de trabajar con las gráficas tornados para efectuar las correcciones por el efecto de invasión. Obtención de Porosidad La porosidad se puede estimar de varias maneras sin tener un perfil de porosidad propiamente dicho. Entre otras formas se puede estimar porosidad con: • • •
Perfiles de Micro-resistividad (MLL, PL o ML) Curva Normal corta, N16” Curvas Neutrónica, Sónica o de Densidad
Cada una de estas maneras tiene sus aspectos negativos, de forma que para saber cual es la mejor adaptada a la situación, se requiere cierto ensayo y error. No obstante, si un pozo vecino tiene información moderna, la comparación con él permitirá establecer cual de las metodologías mencionadas es la más adecuada. Conocer la porosidad es indispensable para los estudios posteriores. Porosidad a partir de perfiles de micro-resistividad Se basa en obtener el factor de formación, con la información derivada de la curva de que se disponga, sea microperfil, microlateroperfil o proximidad. El método requiere suponer el valor de la saturación residual de hidrocarburos, Shr, a partir de información de núcleos o de correlaciones como la de Craze y Buckley. Una vez calculados o estimados los valores de Shr y Rxo, se aplica la expresión en función del valor de F, como sigue: F = Rxo (1 – Shr)2 / Rmf. Una vez determinado el valor de F, se calcula la porosidad mediante el gráfico de la Figura 7.2..(gráfico para porosidad en función de F). Los valores de porosidad que se obtengan son precisos en cuanto lo sea el valor de Rxo. Este valor es más confiable bajo las siguientes condiciones: • • •
Porosidad mayor de 15% Revoque menor de ½” Relación Rxo/Rmc menor de 25
Figura 7.2. Porosidad en función del factor de formación.
La siguiente tabla muestra valores típicos de la saturación residual de hidrocarburos, en función de rangos de gravedad API, según estimaciones de Hamilton: Gas Gravedad Alta Gravedad Media Gravedad Baja
° API 40 – 50 20 – 40 10 – 20
Shr (%) 5 – 40 5 – 10 10 – 20 20 – 30
Sxo (%) 60 – 95 90 – 95 80 – 90 70 – 80
A partir del microlateroperfil: El microlateroperfil fue diseñado para medir Rxo. Si el espesor del revoque es menor de 3/8 de pulgada, Rxo se obtiene sin corrección y usando la expresión que ya vimos, con los valores adecuados de Shr y Rmf, se obtiene F y posteriormente la porosidad. A partir del microperfil El proceso con el microperfil requiere la utilización de las Figuras 5.57 y 5.58 para el cálculo de Rxo, Rmc y Rmf. En el primer gráfico se entra con las lecturas del microperfil divididas entre Rmc (obtenido de la Figura 5.58). Este gráfico está diseñado para hoyos de 8”. Cuando el hoyo es diferente de 8 pulgadas, la microinversa (R1”x1”) requiere ser multiplicada por un factor de corrección, que es de 1.1 si el hoyo es menor de 8“ y 0.95 si el hoyo es mayor de 8”. Una vez que se tenga el punto de intersección, se obtiene la relación Rxo / Rmc y el espesor del revoque. Si el valor obtenido de tmc es diferente del medido en el perfil, el punto de intersección se desplaza sobre una línea de 45° hasta el espesor apropiado y ahí se lee una nueva relación Rxo / Rmc, de la cual se despeja Rxo. Cuando el valor de Rmc es poco confiable o el revoque es muy grueso, el proceso mencionado es muy poco confiable, por lo cual Schlumberger diseñó un gráfico empírico que permite obtener la porosidad si se tiene el valor correcto de Rm y la micronormal R2” esta leyendo bien. El gráfico requerido se muestra en la Figura 7.3. Ejemplo de cálculo de porosidad con el microperfil: La Figura 7.4 es un ejemplo ya resuelto que muestra el cálculo de la porosidad utilizando las curvas en un microperfil típico. Los valores a utilizar están reproducidos directamente en el perfil.
Figura 7.3. Gráfico empírico del microperfil para estimar porosidad. Porosidad a partir de la normal corta La estimación de porosidad a partir de la normal corta es un método poco preciso y es un recurso final. Es importante asegurar que no hay efecto de Rt en la normal, es decir, que haya suficiente invasión. Esto se infiere, como regla del pulgar, cuando R16 es mayor de 2 veces R64. Las curvas deben ser corregidas por todos los efectos usando la metodología vista en capítulo anterior. Haciendo una analogía de la fórmula de Archie en la zona virgen, para la zona invadida se tiene:
Figura 7.4. Ejemplo del uso del microperfil para el cálculo de la porosidad. F = Ri (1 – Shr)2 / Rz. Como estamos tratando con la zona invadida de resistividad Ri, dada por la normal corta corregida por efectos del hoyo, la mezcla de filtrado y agua de formación en dicha zona tiene una resistividad denominada Rz, lo que implica
estimar el factor de mezcla, z, es decir, la fracción de agua de formación que no ha sido desplazada por el filtrado. Pirson sugiere estimar z en función de la porosidad esperada, mediante el uso de la expresión z = 1/F. El valor de z también puede ser estimado mediante la siguiente tabla de valores según el grado de invasión esperado, que a su vez depende de la porosidad: Porosidad (%)
Z
Invasión
> 25 22 – 25 15 – 22 10 – 15 05 --10
0.150 0.100 0.075 0.050 0.030
Superficial Superficial Moderada Profunda Profunda
En arenas de alta permeabilidad, con muy baja invasión, z podría alcanzar valores más altos que los indicados en la tabla. Una vez estimado z, se requiere calcular Rz con la expresión: Figura 7.5. Estimación de Rz
1/Rz = (z/Rw) +[(1-z) / Rmf], o mediante el uso de la Figura 7.5. Luego se calcula F a partir de la expresión ya conocida: F = Ri (1 – Shr) 2 / Rz y se obtiene la porosidad del gráfico de porosidad en función de F, Figura 7.2.
Pirson propone una metodología gráfica muy sencilla, utilizando el valor del SP, la normal corta con espaciamiento dado, AM, y el estimado de la saturación residual de hidrocarburos, además de la relación AM y el diámetro del hoyo. Ejemplo de cálculo: En el perfil de la Figura 7.6 se tiene una combinación de curva lateral de 18’8”, en la pista 3, normal corta de 16” y normal larga de 64”, en la pista 2, ademas de una curva de potencial espontáneo, en la pista 1. Del perfil se tienen los siguientes datos leidos para una zona petrolífera ubicada entre 5624 y 5639 pies de profundidad, con espesor de 15 pies: Diámetro del hoyo = 7 7/8”; Rm = 0.6 ohm-m a Tf de 155°F.
R16” = 8.1 ohm-m ; R64” = 4.3 ohm-m.; R18’8” (en zona de agua) = 0.6 ohm-m SSP = -115mV (en arena acuífera gruesa).
Figura 7.6. Ejemplo de perfil para el cálculo de porosidad usando normal corta. De la Figura 5.57-a, con el valor de Rm de 0.6 ohm-m a la temperatura de 155°F se tiene Rmc = 0.93 y Rmf = 0.4. Con R16” / Rm = 8.1/0.6 = 13.5, en la Figura 5.14 se tiene R16”c/Rm = 11, y por tanto, R16”c = 11*0.6 = 6.6 ohm-m. Ri = 6.6 ohm-m Con el valor de SSP = -115 mV, y Rmfe = 0.85*0.4 = 0.34, entrando en la Figura 5.29 se tiene Rmfe / Rwe = 30, y por tanto, Rwe = 0.34/30 = 0.0113 ohm-m a 155°F. Luego con la Figura 5.30, se tieen Rw = 0.026 ohm-m.
Figura 7.7. Metodología gráfica de Pirson para estimar porosidad a partir de R16” Estimando un rango de porosidades moderadas, podemos usar z = 0.075, con lo cual podemos tener un Rz estimado de: 1/Rz = (0.075 / 0.026) + (0.925 / 0.4) = 3 + 2.31 = 5.31,
y por tanto,
Rz = 1 / 5.31 = 0.19. Estimando un valor de Shr = 0.30 y con los valores de Ri y Rz, tenemos en la expresión: F = Ri (1 – Shr)2 / Rz, F = 6.6*(1-0.3)2 / 0.19 = 16.5, y de la Figura 7.2, obtenemos un valor de porosidad de bastante cerca del rango estimado.
Φ =
24%, lo cual está
El mismo problema del ejemplo se resuelve con la metodología de Pirson, con el gráfico que se muestra en la Figura 7.7. Del perfil se tiene que R16” / Rm = 13.5, y SSP = -115 mV; luego, con el espaciamiento y d, tenemos que AM/d = 2.06. Entrando en el gráfico según la línea marcada y con Shr estimado de 30%,, se tiene que la porosidad es de 22%, valor también bastante cercano al rango estimado. Porosidad con la curva neutrónica (dispositivos 1a. generación) Con la herramienta neutrónica se estima la porosidad en base al número de cuentas por segundo (cps). A mayor número de cps, menor porosidad y viceversa. Las observaciones de campo han mostrado que existe una relación lineal de tipo logarítmica ente la porosidad y la lectura en cuentas del perfil neutrónico. La Figura 7.8 muestra un perfil neutrónico combinado con rayos gamma. Las secciones A y B corresponden a zonas arcillosas, mientras que el resto de la sección desde 8790 es esencialmente respuesta de porosidad en una arena esencialmente limpia. Como la relación de cps a porosidad es exponencial, si se toma el logaritmo de las cuentas, se obtiene una relación lineal de tipo inversa con la porosidad. Esta proporcionalidad se ha usado para diseñar la metodología de cálculo de porosidad sin pasar por el factor de formación. A este efecto, el número máximo de cps se toma como una porosidad de 1 o 2%, en tanto que en las lutitas se supone la mayor porosidad, es decir, el menor número de cps. Esta técnica se conoce como “técnica logarítmica” y se describe más adelante.
Figura 7.9. Técnica Logarítmica para el cálculo de porosidad usando el perfil neutrónico medido en cuentas por segundo. Para los dispositivos tipo GNT, se utilizan gráficos como el que aparece en la Figura.5.42, adaptados para el tipo y espaciamiento de las diferentes herramientas. Estos gráficos se publica en los manuales de Schlumberger..
Técnica Logarítmica (ejemplo en calizas) La técnica logarítmica se basa en la característica respuesta de porosidad que presenta la curva neutrónica (resulta mas apropiada para calizas aunque es válida para areniscas). Requiere el conocimiento de la litología del área y condiciones de hoyo que se mantengan uniformes a lo largo de la sección a ser analizada. Los pasos a seguir son los siguientes (Figura 7.9):: 1. Se establece una línea de referencia para las lutitas y se le asigna un valor de 35 a 40%, según la experiencia local del área (en general, corresponde a la deflexión mínima de la curva) 2. Se establece una línea base de mínima porosidad (en calizas o zonas duras) de 1 a 3% (corresponde a la deflexión máxima). En zonas de arenisca este punto de deflexión máxima, corresponde a la porosidad mínima de las areniscas, valor que debe ser asignado por experiencia en el área. También puede fijarse una lectura que corresponda a valores conocidos de porosidad medida en núcleos. 3. Se traza una línea logarítmica escalada entre el valor mínimo y el máximo (o el valor asignado a una lectura dada). 4. Las lecturas de porosidad se toman directamente, proyectando el valor del perfil en la zona considerada, hasta la línea logarítmica que se estableció con anterioridad. Técnica de Bishop (adecuada para areniscas limpias y arcillosas) La técnica de Bishop es una modificación de la técnica logarítmica, para ser usada en areniscas, tanto limpias como arcillosas. En este caso se requiere contar con la curva de rayos gamma, que sirve como identificador de litologías, y la curva neutrónica. Como en el caso anterior, se asume que la curva neutrónica responde en forma exponencial a la porosidad llena de líquidos. En papel semilog, la deflexión de la curva neutrónica responde linealmente a la porosidad, pasando por un valor teórico de 100% de porosidad, correspondiente a puro líquido, que sería el valor teórico de cero deflexión de la curva neutrónica. Una situación similar ocurre con la deflexión del GR, desde una línea de referencia tal como el cero, hasta el valor frente a lutitas; cuando se grafica como curva de corrección proporciona un porcentaje de corrección a la porosidad (en estos perfiles la medida usualmente se refiere como pulgadas desde el punto cero de deflexión. La Figura 7.10 ilustra la metodología de la técnica de Bishop.
Figura 7.10. Metodología de la Técnica de Bishop. Para estimar los valores de porosidad con la técnica de Bishop, en papel semilog se grafica la deflexión del neutrónico (ordenada, lineal) versus la porosidad (abscisa, log) y se procede así:
1. Se determina el valor “0” de la deflexión en el perfil neutrónico y ese punto corresponde al valor de 100% de porosidad en el gráfico. 2. Se establece la deflexión promedio correspondiente a las lutitas y se le asigna en el gráfico un valor de 35 a 40% de porosidad, según sea la experiencia en el área. 3. Con los dos puntos determinados, se traza una línea recta, que se extrapola hacia los valores bajos y que representa la variación de porosidad en todo el intervalo. 4. Con los valores leidos en cada punto o intervalo del perfil, se entra en la gráfica y se determina el valor de porosidad. Así se procede para cada arena o intervalo considerado para la evaluación. En caso de arenas arcillosas, es necesario corregir por arcillosidad. En ese caso para efectuar la corrección por arcillosidad, en el mismo gráfico se procede así: 1. Se determina el valor “0” de la deflexión en el perfil GR. Por experiencia, se establece que a una deflexión de 0.4” usualmente no hay contenido de arcillas en las arenas, por lo tanto estas se consideran arenas limpias. A ese punto se la asigna en el gráfico una porosidad de 1%. 2. Se establece la deflexión promedio correspondiente a las lutitas y se le asigna en el gráfico un valor de 35 a 40% de porosidad, según la experiencia que se tenga en el área. 3. Con la misma línea correspondiente al neutrón en las lutitas, se establece el valor de la deflexión que corresponde al perfil de GR en dichas lutitas. A ese punto se le asigna una corrección de 35 a 40% de porosidad, según sea el caso lo cual determina la línea de corrección entre 1% y 35-40%. 4. De las lecturas de deflexión del perfil neutrónico frente a la arena considerada, con la línea de porosidad, se obtiene la porosidad sin corregir de dicha arena. 5. Con el valor de la deflexión de la curva de rayos gamma frente a la arena considerada (arcillosa o limpia), mediante la línea de corrección por arcillas, se obtiene la corrección de porosidad, la cual se resta del valor obtenido anteriormente. Obtención de la Saturación de Agua La saturación de agua se calcula utilizando la formulación de Archie en diferentes modalidades, teniendo cuidado en la evaluación de Rt, que presenta las mayores dificultades, particularmente cuando existe un efecto pronunciado de la invasión. El uso directo de la ecuación de Archie para el cálculo de saturación de agua, con los perfiles existentes antes de 1958, presenta el problema de que Rt es bastante difícil de determinar, particularmente en los casos de invasión profunda; adicionalmente, la determinación de la porosidad presenta un problema a veces insoluble.
Con estos problemas en mente, y con base en la formulación de Archie, se han propuesto varias metodologías basadas en la relación de dos mediciones con diferente profundidad de investigación, que podrían usarse para el cálculo de la saturación de agua, sin tener en cuenta el valor de la porosidad. Si se tiene por otra parte un conocimiento del factor de formación o de la porosidad a partir de otras fuentes, esta información puede usarse para validar el valor de saturación obtenido mediante el uso de las relaciones. Las más conocidas son las siguientes: •
Métodos de relaciones Método de Tixier o de las Montañas Rocosas Método Rxo/Rt Método del perfil IEL • • •
•
Método de Ri
•
Método Lateroperfil-Rxo.
Método de Rxo/Rt Este método permite determinar la saturación de agua en formaciones limpias y arcillosas, cuando Rxo y Rt pueden determinarse con cierto nivel de certeza y precisión (con MLL y dispositivo profundo). Es útil en formaciones blandas y también en el caso de lodos salinos y formaciones duras pues se forma muy poco revoque. En este caso se utilizan el MLL para Rxo y el LL como dispositivo profundo. La aplicación de la ecuación de Archie en la zona virgen y en la zona lavada, permite obtener Sw y Sxo. Si se combinan las dos ecuaciones se obtiene la siguiente expresión para Sw:: Sw = [Rxo*Rw / (Rt*Rmf¨)] 5/8 En esta expresión se ha supuesto que entre la saturación de la zona lavada y la zona virgen se cumple una saturación residual promedio tal que Sxo = Sw1/5. Bajo esta premisa se ha construido el gráfico de la Figura 7.14. Para la aplicación del método se requiere conocer Rmf / Rw o disponer en el perfil de un valor adecuado para SSP en una arena acuífera limpia. Rxo se supone que es el MLL debidamente corregido y Rt es o bien la curva de Inducción profunda o el Lateroperfil, ambos corregidos. Procedimiento: •
Para el caso de arenas limpias, con las razones Rxo/Rt y Rmf/Rw determine el punto A, la saturación de agua a saturación residual promedio.
•
•
•
El valor de Sw se lee sobre las líneas transversales por interpolación.Si se desconoce Rmf / Rw, puede usarse el valor de SP o SSP y K Si conoce el valor verdadero de Sor, corrija el verdadero valor de Sw hacia la derecha del gráfico Para arenas arcillosas, ubique Rxo / Rt contra PSP que es el valor de la curva de SP frente a la arenisca arcillosa considerada (punto B). Trace una línea desde Rmf/Rw y Rxo/Rt igual a 1, que pase por B y prolongue hasta el valor de SSP, donde se determina el punto C. Estime Sw por interpolación. Corrija a la derecha si Sor es conocido.
Note que el punto C es el equivalente del punto B si la arena hubiese sido limpia, es decir cuando PSP = SSP.
Figura 7.14. Determinación de Sw por el método Rxo / Rt.
Método del perfil de Inducción Eléctrico El perfil de inducción combina una curva normal corta (zona lavada, Rxo), una curva de lectura profunda, ILd (zona virgen, Rt) y una curva de SP (Rmf/Rw). El método también puede usarse con una curva LL-8. Dumanoir, Tixier y Martin presentaron un método gráfico que se incluye en la Figura 7.15, que para lodos dulces, con invasiones moderadas (2d < Di < 10d) permite estimar la saturación de agua, Sw, y valores aproximados de porosidad.
Figura 7.15. Determinación aproximada de Sw con el método inductivo eléctrico. Como requisito, Rxo debe ser mayor que Rt, implicando que Rmf >> Rw, lo cual se cumple usualmente cuando la salinidad del agua de formación es alta y el lodo dulce. No se recomienda su uso cuando Rmf / Rw < 3, para Di = 3d, o cuando Rmf / Rw < 5 para Di = 5d.
En el gráfico se entra con la relación R16”c / R6FF40 o LL8c / R6FF40 (en la ordenada) y con la relación Rmf / Rw (en la abscisa), para determinar Sw por interpolación entre las líneas transversales. De la ecuación de Archie para Sw se despeja F y se obtiene el valor aproximado de porosidad. Método de Ri En el método de Tixier (Montañas Rocosas) F se elimina de la ecuación de saturación. Si se conoce F, el método puede revisarse para que no se requiera Rt, sino F, Ri y Rz. Eso se aplica en casos donde se tiene un micro perfil, ML, o un microlateroperfil, MLL, y una versión abreviada del eléctrico convencional, EL, donde falte la normal larga o la lateral. El método es poco confiable en la mayoría de los casos. Esta versión se utiliza en: •
• •
Capas resistivas delgadas, en las cuales R16” se aproxima a Ri, o puede ser corregida con conjuntos de curvas. Cuando la invasión ha afectado la curva lateral, usando entonces R16” En lodos dulces y salinos, tanto en capas conductivas como resistivas, donde la lectura de MLL se aproxima a Ri
Sobre la base de que se cumple el supuesto de Si2 = Sw, la ecuación de saturación se puede escribir así: Sw = F Rz / Ri Rz se obtiene de la ecuación que se vió anteriormente en este capítulo, con z estimado mediante la tabla también incluida. Las principales limitaciones son: • •
La saturación de agua solo puede evaluarse en formaciones limpias R16”/ Rm debe ser mayor de 10.
Método de Lateroperfil-Rxo Este método es más adecuado en formaciones duras perforadas con lodos salinos, donde usualmente se corre la suite LL (3 ó 7), MLL o PL y Rayos Gamma con Neutrónico. El lateroperfil LL (3 ó 7) corregido por invasión representa Rt y el microdispositivo, MLL o PL, nos da directamente Rxo a menos que la formación esté fracturada. Se asume que el petróleo residual está dado por Sxo = Sw1/5. Se conoce el valor de Rw. Limitaciones:
• • • •
No apropiado en formaciones de alta porosidad o no consolidadas Sor es difícil de estimar si hay vugas o fracturas Se ve afectado mucho por hoyos grandes o derrumbados Debe conocerse Rw, pues el SP no funciona en bien en hoyos perforados con lodos salinos.
Figura 7.16-a. Determinación de Sw con Lateroperfil-7 y MLL.
Figura 7.16-b. Determinación de Sw con Lateroperfil-7 y PL. Las Figuras 7.16-a y 7.16-b permiten calcular la saturación de agua utilizando los perfiles LL-7 (o LL-3) y MLL o PL, respectivamente, con el siguiente procedimiento, en ambos casos:
Procedimiento: •
•
Entrando en la ordenada con el valor de Rxo (RMLL) / RLL7c o con RPLc / RLL7c según el caso, se procede hasta la curva correspondiente al diámetro de invasión (estimado a partir de un valor de porosidad) y luego se baja hasta el valor de Rmf / Rw. Si no se tiene un valor de porosidad disponible, entonces se estima un rango de valores para condiciones máxima y mínima de invasión.
Método del Sónico-Rt El método, presentado por Tixier, Alger y Doll, en 1958, permite trabajar en calizas y areniscas compactas y con invasión, en areniscas no consolidadas arcillosas y en areniscas no consolidadas, con muy poca invasión (alta porosidad); el método requiere disponer del perfil sónico, la curva de investigación profunda de un perfil de resistividad y una curva de SP, con la cual se calcula α, dado por PSP / SSP. En cada caso se requiere conocer Rw. El primer caso, areniscas y calizas compactas, con poca invasión, no ofrece problemas mayores. Por ejemplo, dados el tiempo de tránsito, ∆t = 85 mseg, la relación Rt / Rw = 100 y un valor de α = 1 (arenisca limpia). Entrando con el tiempo de tránsito en la línea B y con Rt / Rw de 100 en la ordenada, se tiene el punto a, con saturación de agua de 40%, y con la proyección de ∆t hacia la línea de porosidad, arriba, se tiene el punto b, con porosidad de 22%. En el segundo caso, se trata de arenas no consolidadas arcillosas. Dados un ∆t = 120 µseg , ∆t(shale) = 145 µseg, con factor de compactación c = 1.1, Rt / Rw = 100 y α = 0.8 (arena arcillosa). Entrando con el tiempo de tránsito de 120 en la línea A, se procede sobre la línea de ∆t hasta alcanzar la línea de c ∆t(shale) de 160 ( 1.1*145); desde ese punto se procede verticalmente hasta la intersección con el valor de Rt / Rw = 100 y se tiene el punto d, con saturación de agua de 30%, y con la extrapolación vertical de ese punto hasta α = 0.8, se tiene sobre la línea transversal de porosidad el punto e, con porosidad de 25%. En el tercer caso, se trata de areniscas límpias, no consolidadas, de alta porosidad (muy poca invasión). Dados un ∆t = 123 µseg , c∆t(shale) = 140 µseg; Rt / Rw = 40 y α = 1.0 (arena limpia). Entrando con el tiempo de tránsito de 123 en la línea A, se procede sobre la línea de ∆t hasta alcanzar la línea de c∆t(shale) de 140; desde ese punto se procede verticalmente hasta la intersección con el valor de α = 0.9 (valor de corrección por hidrocarburos para arenas no invadidas) y se tiene el punto f, con porosidad de 33%; desde ahí se baja siguiendo la línea transversal de porosidad hasta la línea de α = 1.0 y se procede hacia abajo verticalmente hasta el punto g, en la intersección con la línea de Rt / Rw = 40, para obtener una saturación de agua de 43%, por interpolación entre los valores de las líneas transversales. Figura 7.17. Porosidad y Saturación de agua con el Método Sónico – Rt.
REGISTROS DE PROPAGACIÓN ELECTROMAGNÉTICA La saturación de agua en las rocas del yacimiento siempre se ha determinado en base a la medición de la resistividad verdadera de la formación. Como la mayoría de las aguas de formación son muy salinas las mediciones de resistividad son muy efectivas para distinguir entre formaciones con contenido de agua o de hidrocarburos. Además la medición de la resistividad es hasta cierto punto única en el hecho de que, con el diseño de herramienta adecuado, refleja con precisión razonable la resistividad de la formación a cierta distancia del agujero. Por desgracia, no todas la aguas de formación son salinas ni todas las formaciones se saturan con aguas de salinidad constante. A medida de que el agua pierde salinidad su resistividad aumenta. De hecho, si no contiene sales disueltas, ésta exhibe una resistividad muy alta, parecida a la del petróleo o gas. Es obvio que a medida de que el agua de formación se vuelve as duce, las mediciones de resistividad pierdan su capacidad de distinguir entre hidrocarburos y agua. Para interpretar cuantitativamente la medición de resistividad en saturación de agua y aceite, se necesita conocer la salinidad del agua de formación. En ciertas secuencias geológicas, la salinidad varía mucho en un intervalo muy corto. Asimismo, en campos que han sufrido una inyección de agua durante algún tiempo, la salinidad del agua puede haber fluctuado en extremo en cada pozo y durante el período de inyección. En consecuencia, las aguas de formación muestran una composición química muy variada. Por largo tiempo, se ha requerido un método que dependa menos de la salinidad del agua, y de su valor exacto, para determinar la saturación de agua. La medición de la permeabilidad dieléctrica ofrece una alternativa. El siguiente cuadro proporciona los valores obtenidos en laboratorios sobre la permitividad dieléctrica (e relativa al aire) de algunos materiales típicos del yacimiento. A excepción del agua, la mayoría de los materiales en las rocas sedimentarias muestra valores bajos (menos de 8). Por lo tanto, la permitividad dieléctrica medida es, en esencia, una función de la porosidad saturada de agua. Aunque su salinidad y temperatura influyen en la permitividad dieléctrica del agua, el rango es relativamente pequeño y mucho menos que el de la resistividad.
Así, una medición de alfa y beta puede darla constante dieléctrica (Ec. 9-1b) y la conductividad (Ec.9-1c) de la formación donde la onda se propaga.
REGISTRO EPT La sonda EPT s una herramienta con un dispositivo de patín, con una antena empotrada de manera rígida al cuerpo de la herramienta. Un brazo de soporte tiene el doble propósito de colocar el patín contra la pared del agujero y de proporcionar una medición de calibrador. Un dispositivo microlog estándar que se une al brazo principal lleva a cabo una medición de resistividad con una resolución vertical parecida a la de medición electromagnética Un brazo más pequeño, que ejerce menor fuerza, se colca en el mismo lado de la herramienta donde está el patín y se utiliza para detectar la rugosidad de agujero. El diámetro de éste es la suma de las mediciones de los dos brazos independientes.
MÉTODOS DE INTERPRETACIÓN La medición de EPT responde de manera principal al contenido de agua de la formación, en lugar de a la matriz o cualquier otro fluido. El Agua puede ser la connata de formación, un filtrado de lodo o el agua ligada asociada con las arcillas. Debido a la pequeña profundidad de investigación de la herramienta (de 1 a 6 pulg), por lo general puede suponerse que sólo la zona lavada resulta influida por la medición y que el agua básicamente es filtrado de lodo.
