Resistividad de las formaciones
Es un parámetro clave para determinar la saturación de hidrocarburos. La electricidad puede pasar a través de una formación solo debido al agua conductiva que contenga dicha formación. Con muy pocas excepciones como el sulfuro metálico, el grafito y la roca seca que es un buen aislante. 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 y la geometría estructural presente.
La resistividad de la formación constituye una propiedad muy importante para indicar litología y contenido de fluido. La mayoría de los minerales constituyentes de las rocas al igual que los hidrocarburos, no son conductores de la electricidad o sea que son resistivos. En las rocas sedimentarias la parte sólida está formada por minerales no conductores de la electricidad, tales como, cuarzo, silicatos, carbonatos. Estas rocas conducen la electricidad, solamente debido a la presencia de fluidos conductivos dentro de los espacios porosos interconectados, como el agua de formación.
La determinación de la Rt puede realizarse a través de los perfiles Inducción, Doble Inducción, Laterolog ó Doble laterolog. El perfil usado va a depender, del tipo de lodo con el que se perforó el pozo (lodo dulce o en base petróleo: el Inducción, lodo salado Doble latero perfil), de la profundidad de invasión, del espesor de la arena, de la resistividad de la zona, entre otros.
La resistividad verdadera de la formación (Rt) es una información básica para el cálculo de la saturación de agua (Sw), de allí la importancia de obtener un valor lo más confiable de la Rt.
En conclusión la resistividad de la formación: Se define como la resistencia que presenta una formación al flujo de la corriente eléctrica. Se expresa en ohm-metro2 /metro.
Rt: Describe la resistividad de una formación en la zona virgen o no afectada por el proceso de perforación
Ro: Describe una forma especial de Rt. Es la resistividad de una formación limpia cuando todo el espacio poroso está lleno de agua connata (Rw).
Rw: Es el símbolo para la resistividad del agua de formación (connata).
Factor de formación de Archie El factor de formación, F es una constante de proporcionalidad que establece que la resistividad de una formación limpia es proporcional a la solución salina con la cual está completamente saturada. Esta relación entre el tipo de formación y los fluidos contenidos en ella se expresa:
Para Resistividad:
Una importante relación existe entre la resistividad de una formación totalmente saturada de agua (Ro) y la resistividad propia del agua contenida (Rw). La relación de estos dos valores se denomina Factor de Resistividad de la Formación (o más normalmente conocida como Factor de Formación) donde:
F = Ro/Rw
F es una constante de la formación bajo consideración. El valor de F para cualquier formación en particular depende en delante de:
- porosidad de la formación - distribución de los poros - tamaño del poro - estructura del poro Para la Porosidad
El factor de formación es función de la porosidad y también de la estructura poral y la distribución de los poros por su tamaño. Existe una relación experimental entre la porosidad y el factor de formación que es ampliamente usada en la industria.
En 1942 un trabajo de Gus Archie propuso que la relación entre el factor de formación y porosidad podría ser descrita por la fórmula: m
F = a/ Φ
Dónde:
a = constante empírica. m = factor de cementación.
Algunos autores recomendaron utilizar las relaciones de F y
Φ
así:
F = 0.62/ Φ2.15 (Fórmula de Humble para arenas no consolidadas) 2
F = 0.81/ Φ (para arenas compactas) 2
F = 1.0/ Φ (para carbonatos)
Relación entre la resistividad con la saturación de agua La relación existen entre la resistividad y la saturación de agua es que el agua es un gran conductor y por ende a mayor cantidad de agua menor será la resistividad de la formación, es decir: A medida que se tiene mayor saturación de agua, la resistividad será menor, por ejemplo: la formación que contiene hidrocarburos tendrá una saturación de agua baja por lo que nos da una alta resistividad, debido a que el aceite y el gas no conducen la corriente eléctrica.
La utilidad de la registración de resistividad se basa en el hecho que:
El agua es un conductor (baja resistividad).
Los hidrocarburos y rocas son aislantes (alta resistividad).
VOLUMEN DESPLAZADO DE HIDROCARBURO POR LA INVASIÓN. Para comprender que es el volumen de hidrocarburo desplazado por invasión, hay que entender que es el proceso de invasión, la cual se genera cunado la columna de barro de perforación forza el filtrado a penetrar en la formación permeable, debido a la diferencia de presión entre esta y la formación.
En la figura 1 se muestra la situación de los alrededores del pozo durante la corrida de los registros. El pozo ha penetrado una serie de estratos de la roca de variada composición física y química. Se presenta una secuencia de arenisca y lutitas que son muy comunes en un campo petrolífero. Debido a la presión diferencial que existe entre la columna de barro y el fluido de la formación, origina una continua infiltración del líquido barroso en las zonas porosas y permeables, formándose así rápidamente una torta de barro o revoque en la pared de la formación, lo cual limita la velocidad de las subsecuentes invasiones del filtrado. La resistividad del barro es R m y la del revoque R mc y su espesor es T mc. La resistividad del filtrado acuoso es R mf . Rn la región que se halla directamente detrás del revoque, la inundación del filtrado de barro es bastante completa, casi todo el agua de formación y una parte de los hidrocarburos son desplazados por el filtrado.
Es imposible desplazar todos los hidrocarburos a través de este proceso de inundación, debido a que la permeabilidad relativa del petróleo llega a ser nula cuando todavía existe alguna saturación de petróleo. La resistividad de esta zona lavada es R xo y la saturación de agua (principalmente filtrado de barro) es S xo y en el caso de tener presencia de algún hidrocarburo, la saturación del hidrocarburo residual es S hr, que es igual a 1 – Sxo. Mas halla de esta zona lavada, allá una región en la cual la inundación no es tan completa, la invasión del filtrado se reduce en la medida que aumenta la distancia desde el pozo. La resistividad promedio de esta zona transicional de invasión es R i, mientras que el promedio de la saturación acuosa (agua de formación y filtrado de barro) es S i. El diámetro promedio de la zona invadida es Di. Más allá de esta zona invadida, se encuentra una sección de la formación en la cual los fluidos no han sido perturbados por la operación de perforación. Esta sección tiene una resistividad verdadera de la formación de R
t
y una saturación de
agua (agua de formación) de S w. La resistividad de esta agua de formación es R w, la figura 2 muestra< esquemáticamente las saturaciones de estas tres zonas.
