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CIED

Universidad Corporativa

Registros de Pozos

© ClEO 1997 Centro Internacional de Educaci6n y Desarrollo Filial de Petr61eos de Venezuela, S.A.

Capitulo

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Consideraciones Baslcas .

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Inrroduccion

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La mayoria de los yacimientos de hidrocarburos estan asociados con rocas sedimentarias, las cuales estan compuestas de una parte salida (matriz de roca) y una parte fluida (espacio poroso], El objetivo principal en la evaluaci6n de formaciones es estudiar y describir este sistema Toea fluidos, esto implica un entendimiento claro de las propiedades como Iitologia, porosidad, pet rrreabilidad y saturaciones. Estas propiedades fisicas no pueden ser medidas directamente en el pozo, sino inferidas a partir de las mediciories de los registros de pozo .. EI objetivo de este capitulo es proporcionar a los participantes la comprerision clara de las propiedades fisicas de las rocas de yacimiento y las forrnas de relacionar estas con las mediciones de los registros. _._. ._

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Este capitulo esta conformado par los siguientes temas :

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1. Rocas Yacimientos

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Registros en Hoyo Desnudo

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Tema 1 Rocas Yaclmientos

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Dermicion

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Se forman par el enfriamiento y solidificacion del material de roca que se encu entra debajo de la corteza terrestre ell estado liquido. Pueden ser formadas debajo de la superficie pOI' enfriamiento muy leuto 0 formadas en la superficie cuando el material fundido es forzado hacia la superficie de la tierra. En esta categoria se encuentran granites, dioritas, lavas, basaltos, etc. •• ,._·

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Originalmente pueden ser igneas 0 sedimentarias, sus caracteristicas originales han sido cambiadas grandemente por las acciones de presion, temperatura y otros factores que actuaron sobre ellos dentro de la corteza de la tierra. Ejemplo de estas rocas son: filitas, esquistos, etc.

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Registros en Hovo Desnudo y Entubado

Rocas yacimientos (contlnuacion)

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Rocas sedimentarias

Son originadas par mecanismos fisicos y quirnicos a traves de los procesos de meteorizacion, erosion, transporte, precipitacion, sedimentaci6n y litificacion de sedimentos de rocas preexistentes, Tambien se pueden formar por medias organicos. Las rocas sedimentarias pueden ser clasificadasdesde el punta de vista de la composicion, sin embargo, la gran mayoria de los yacimientos de hidrocarburos se encuentra en rocas clasificadas como clasticas y carbonaticas. • Rocas clastfcae

Son forrnadas por fragmentos de rocas pre existentes y minerales que son depositados principalmente por acciones mecanicas desde su agente de transporte con poca 0 ninguna alteracion quimica. Ejemplo: areniscas y lutitas

• Rocas carbonatfcas

Son formadas por carbonates de calcic y de magnesia precipitados de las aguas marinas por procesos quimicos y bioquimicos. Ejemplo: Calizas y dolomitas.

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Registros en Hoyo Desnudo y Entubado

Rocas yacimientos (continuacion)

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*Esta tabla esta basada en la clasificacion de Wentworth yell datos suministrados

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Division de Geografia del Consejo Nacional de Investigacion (f'lational Research Council)

CLASIFICACION SEGUN EL

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Grava de guijarros pequenos, conglomerado de guijarros pequen-os

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Grava de piedras muy grandes, conglomerado de piedras inuy grandes

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Piedra grande

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_ Piedra mediana

Grava de piedras grandes, conglomerado de piedras gruncles

Grava de piedras medianas,

coriglomerado de piedras medianas

~----------~------------~-----------------------------------------------Piedra pequena

Grava de piedras pequerias, coriglomerado de piedras I"~(.Jl.lel-1as

4 -2

Granule

Grava de granules, conglomerado de granules

2 - 1

Arena muy gruesa

Arena, arenisca

Arena gruesa

Arena, arenisca

Arena mediana

Arena, arenisca

Arena fina

Arena, arenisca

1/8 - 1/16

Arena muy fina

Arena, arenisca

1/16 - 1/32

Limo grueso

Limo,limolita

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1/32 - 1/64 Limo mediano

Limo, limolita

1/64 - 1/128 Limo fino

Limo, limolita

_,-----_._---------------------------1-4 Consideraci 01'1es Basic.a5

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Constituye el eje central de todos los metodos de Evaluaci6n de Formaciones. Este es el unico metoda que tiene la capacidad de registrar tantas propiedades de las fOIIIlaciones para presentarlas en forIna continua a 10 largo de todo el pozo. Este metodo mide las propiedades electricas, acusticas y radioactivas de la forIllacion, las cuales son interpretadas y convertidas en propiedades como porosidad, saturaci6n de agua y tipo de Toea, entre otras. Una gran cantidad de dispositivos de perfJ.laje llan sido utilizados a 10 largo de los aftos de la industria petrolera, muchos de elIas estcin fuera de usa, otros llan sido mejorados con las nuevas tecnologias. En el capitulo siguiente de este manual se presentarcin los principios basicos, las aplicaciones y las limitaciones de cada

uno de estos (iispositivos.

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Capitulo

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Introduccion

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Los dispositivos de perfilaje que se bajan al pozo SO~ disefiados para medir las propiedades electricas, acusticas y radioactivas de la formacion y presentan las respuestas .en forma continua, como un registro a 10 largo de todo el pOZO. VIla gran cantidad de dispositivos hasados en estos principios de medicion han sido disefiados y utilizados en la industria

0

petrolera desde el afio 1927, muchos de elias estan fuera de uso, otros han sido mejorados con las nuevas tecnologias. El objetivo de este capitulo es presentar cad a uno de los dispositivos y analizar las aplicaciones y limitaciones de los perfiles dados par ello.

Contenido

Este capitulo estri conformado por los siguientes temas :

J~ T_e_m_a ~ ~~a ; I . P e rf il e s' R e si st iv o s -----------------2. Perfiles Acusticos 3; 3 -2 ~.------------- --- - --. ~--------------------------------------------~---~ 3. Perfiles Radioacrivos 3-35 , j

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Registros en Hoyo Desnudo y Entubado.

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Corta

• Curva del Potencial Espontaneo (SP) La curva lateral es la presentacion de Jas mediciones hecha por Ull dispositive lateral que esta compuesta de cuatro electrodos COI110 se observa en Ja ilustracion. 3-1. EI principia de su fUJICiollamicJlto es que se envia UIla corriellte entre A y B, al Illismo tienlpO se lllide la diferellcia de poten~ial entre los electrodos M y N ..Esta difererlcia de potellcial es proporciullal a la resistividad delll~edio que rodea al dispositivo COlllO COtlsecuencia, las mediciones conlirauas de este dispositivQ IJueden resistividad. Las curvas nomlaies son presentarse en una curva continua medidas )Jechas por dispositivos norl11ales de difereJltes espacianlieiltos, largo y curto. la ilustraci6n. 3-2 muestra un dispositivo nOllllal COIl los electrodos A y M dentro del pozo y los electrodos B y Nell la superficie.

ue

E1 principio de funcionamiento es ellilismo que el dispositivo

lateraI~ s6lo

que la disposicion de los electrodos son diferentes. La distallcia AM se denomina espaciamienlo y esta relacionada con la profundidad de investigaci6n del dispositivo, a mayot espaciamielllo Inayor prOfUJldidad de investigaciol1. Los espaciamientos mas comUlles son 16" para la nOflllal corta y 64" para 18 nOlltlai larga. El Perfil Electrico Convenciollal esul fuera de uso desde los afios sesenta, la curva lateral y la~ nonnales tiellen muchas limilaciones, requieren de muchos procesos de correcciolJ para determinar la resistividad verdadera de la forlIlaci6n (Rt) y la resistividad de la zona lavada (Rxo), por 10 tanto, no se tralara 'con detalle en este curso. Sin embargo, la curva deJ potencial

espontineo (SP) sigue proporciOnaJ'luo todavia nlucl1as .apiicaciolles iJnportanLes, aun se corre acolllpafiauo de otras curvas de los dispositivos

•

Registros en Hoyo Desnudo y Entubado.

actuales, por 10 tanto, los principios y las aplicaciol1es de esta curva seran tratada con detalle en este DlaIlual. Sigue ...

3-2

Registros en Hoyo DeSfludo.

Registros en Hoyo Desnudo y Entubado

Perfiles reststivos (continuaci6n) ---~.-,--------------------

Ilustracion

No.3-I. Esquema del dispositive lateral reproducidos de "Introduccion al Metodo de Perfilaje". Documento Schlumberger N°8 :

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Registros en Hoyo Desnudo y Entubado.

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Registros en Hoyo Desnudo y Entubado.

Ilustracien

No 3-2. Esquema del dispositivo Normal Reproducidos de "Introduce ion al Metodo de Perfilaje" Documento Schlumberger No.8:

GENERADOR

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Sigue ...

3-4

Registros en Hoyo Oesnudo.

Registros en Hoyo Desnudo

Perfiles resistivos (continuaci6n)

y Entubado

Curva del potencial espon taneo (S})

Esta curva es un registro de la diferencia entre el potencial electrico de un electrode rnovil en el pozo y el potencial electrico de un electrodo fijo en la superficie. POT 10 general, frente a las lutitas, la curva del potencial espontaneo, SP define una linea mas 0 menos recta en el registro, la eual se denomina "linea base de lutitas''. Frente a las formaciones penneables, la curva muestra desviaciones (detlecciones) de dicha linea base, las cuales, en las capas de suficiente espesor, tienden a alcanzar una defleccion esencialmente constante que se ha dado en 11amar una "linea de arenas". La deflecci6n puede ser a la izquierda (negativa) 0 a la derecha (positiva), fenorneno que depende fundarnentalmente de la diferencia de salinidad entre el agua de formacion y el filtrado. Si la salinidad del agua de formacion es mayor, la deflecci6n sera hacia la izquierda. Si es 10 opuesto, la defleccion sera hacia Ia derecha,

El potencial espontaneo que se desarrolla no se puede registrar, en pozos con lodos no conductores porque estos 1odos no proveen continuidad electrica entre el electrodo del SP y la forrriacion, Por otro lado, si la resistividad del filtrado de lodo y la del agua de formacion son mas 0 menos iguaJes, las detlecciones de la curva de SP seran pequenas y presentara una forma achatada sin variaciones apreciables, Origen del potencial espontaneo

El potencial que se registra es el resultado de una cornbinacion de cuatro potenciales electricos que se desarrollan cuando el pozo penetra en las formaciones, En 1a ilustracion, 3-3 pueden verse esros cuatro potenciales para el caso de barro dulce, donde Rmf>Rw• En orden de importancia, estos potenciales son:

• Electroquirnico de membrana, Esh, que se desarrolla en la lutita impermeable entre su superficie de contacto horizontal con la zona permeable y su superficie de contacto vertical con el pozo

• Electroquimico de conracto, Ed, que se desarrolla en la superficie de contacto entre la zona invadida y la no invadida en la capa permeable •

Electrocinetico,

Erne, desarrollado

a traves del revoque de barro.

• Electrocinetico, Esb, que se encuentra en una lamina delgada de lutita adyacente a) pozo. Sigue ...

3-5

Registros en Hoyo Desnudo y Entubado.

Perfiles resistivos (continuacion)

Registros en Hoyo Desnudo y Entubado.

Ilustracion

No. 3-3. Origen del potencial espontaneo Reproducido de "Essential of Modem Open-Hole Interpretation" por John T . Dewan :

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Perfiles resistivos (continuacion)

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Factor geometrico

No toda la formacion que rodea al dispositivo contribuye por igual a la seiial . total captada par el dispositivo de Induccion y por 10 tanto, es usual dividir la fDJ macion en anillos separados, 0 sea, secciones de Ja formacion que son circulares y concentricas con respecto a) eje del dispositivo y tratar la sefial registrada como la suma de Jas contribuciones de los anillos individuales, La contribuci6n de cualquier aniJlo, como resultado de su ubicaci6n con respecto a las bobinas, es el 11amadofactor geornetrico de tal anillo. La intensidad de la corriente en cualquiera de estos anillos depende de su conductividad, Entonces la sefial de cada anillo es eJ producto del factor geometrico par la conductividad de cada anillo y la respuesta total del dispositivo es la suma de las sefiales provenientes de todos los anillos de la formacion. Si se divide la foi rnacion en cilindros coaxiales con la sonda que corresponden a la 'columna de lodo, capas adyacentes, zona lavada y zona virgen, la sefial total registrada por el dispositive de Induccion, Cll., puede expresarse de la siguiente manera :

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Gm +Gs'.+Gxo+G(=l G es el factor geornetrico y C es la conductividad de carla region definida. Para calcular la resistividad de la zona virgen de la formacion, R, a partir de esta ecuacion, se debe sustraerle a la lectura del perfil de Induccion Rll., las demas contribuciones. En otras palabras, es necesario efectuar correcciones por efectos del pozo, por capas vecinas y por invasion.

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rseqrsuos en HOYO Desnudo

3-11

Keglstros en Hoyo Desnudo y Entubado.

Perfiles resistivos (continuacion)

---------------------------------------------------------------

Registros en Hoyo Desnudo y Entubado

Correcciou por efecto del pozo

Las senates provenientes dellodo ell el pozo pueden evaluarse mediante el empleo de la ilustracion No. 3-5. Las lineas rectas discontinuas de trabajo ilustran el usa de la grafica en el caso de una sonda 6FF40 con un distanciamiento (Standoff) de 1.5 pulgadas en un pozo de 14.6 pulgadas de diametro y una Rm = 0.35 n-m. Se obtuvo la sefial del pozo de 5 ..5 mmhos/m. Si la lectura del perfil es, RIL = 20 !l-In, Cll, (conductividad) es = 50 mmhos/m, EI valor corregido de Cll, es entonces (50-55) = 44.5 mmhos/m.y RIL(corr) = 1000/44.5 = 22.4 O-m

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menos 10%), la correccion es despreciable.

Sill embargo, si el lodo fuera salino, la correccion puede ser muy importante. Por ejernplo, si Rm = 0.1 n-m, la seiial del pozo seria (segun el grafico) de 20 mmhos/m y el valor de la resistividad corregida seria entonces de RlL(corr) = 1000/(50-20) = 33 n-~(Mas 0 menos 40%). Basado en esto, se puede establecer que e) perfil de Induccion no es recomendable para pozos perforados con lodos salinos ya que sus lecturas estan muy afectadas por los efectos de pozo. Adernas, el lodo salino tambien magnifica lao influencia de la invasion sobre las lecturas del lnduccion, como se vera mas adelante.

-------------------------------------------------------------Ilustraclon

No. 3-5. Correcci6n del Perfil de lnduccion por efectos de pozo Reproducido de "Log Interpretation Charts" de Schlumberger: 400

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3-12

Registros en Hoyo Desnudo.

Perfiles resistivos (continuaci6n)

Correccion de capas vecm• as

El dispositivo de Induccion tiene una resoluci6n vertical te6rica de 4 pies, por 10 tanto, la correccion de este por capas vee ina es generalmente ignorada. Sin embargo, bajo aIgunas condiciones, esta puede llegar a ser significativa. Las ilustraciones 3-6 y 3-7 proporcionan los medios para efectuar las correcciones por este efecto. La ultima generacion de este dispositivo, el Induccion Phasor 0 Induccion de Alta Resolucion, ha minimizado significativamente los efectos de las capas vecinas en SllS lecturas, Ilustracion

No. 3-6. Correcci6n del Induccion por espesor de la capa 6FF40 y 6FF28 Reproducido de "Log Interpretation Charts" deSchlumber er: I

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Perfiles resistivos (continuacion) Ilustracion

No. 3-10. Sistemas basicos de Lateroperfiles

Reproducido de "Documento nurnero 8" de Schlurnberger :

LATEROPERFIL 7

LATEROPERFIL 3

Fundamentos de medicion

El principio del Lateroperfil es el que envia una corriente de medicion 10 por e) electrodo central Ao y la corriente compensadora la. esta traslada a los electrodos largos AI Y A2, los cuales estan interconectados. La corriente compensadora se ajusta para mantener cero voltaje entre Ao y e) par AI - A2• En consecuencia, no hay flujo de corriente hacia arriba 0 abajo en el pozo, 10 que

significa que la corriente de medicion se ve obligada a fluir en una hoja lateral hacia la formacion. El resultado es que siendo la corriente que fluye por Ao es constante, la diferencia de potencial entre uno de los electrodos rnonitores y un electrodo remota es proporcional a la resistividad de la formacion, La ilustracion 3-11 representa el circuito equivalente de un flujo de corriente del electrodo Ao de un lateroperfll. La corriente fluye en serie a traves de fa columna de lodo, el revoque, la zona invadida y la zona virgen, consiguiendo resistencia cada una de estas zonas. Para determinar R, (Ia resistividad de la zona virgen) a partir de las lecturas de este dispositivo, se requiere que las otras

en

resistencias (resistividad) sean sustraidas de la serial, 0 sea, corregir las lecturas del lateroperfil por cada uno estos factores, pozo, revoque e invasion. Sigue...

·3-18

Registros en Hoyo Desnudo.

Registros en Hoyo Desnudo y Entubado

Perfiles resistivos (continuacion)

Registros en Hoyo Desnudo y Entubado

Ilustracion

No.3-II. Circuito equivalente del flujo de corriente de un Lateroperfil, Reproducido de Schlumberger : POZO REVOQUE

ZONA INVADIOA

ZONA NO INVADIOA

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Correccion por pozo y revoque

La profundidad de investigacion de estos sistemas enfocados esta representada por la distancia medida a partir del eje del pozo hasta el punto donde la hoja de corriente comienza a desviarse apreciablernente, Para eJ LL3 y LL 7 Ja profundidad de investigacion es aproximadamente 15' y 10' respectivamente. Si se comparan estas magnitudes de profundidad de investigacion con Jos espesores del aniJlo de lodo en el pozo y del revoque, se considera que las contribuciones • de estes a la lectura total, medido por el dispositivo, son practicamente despreciables, especialmente si el lodo es salino. La ilustracion.

3-12 muestra las graficas utilizadas para corregir por efectos de pozo a las dos curvas del Doble Lateroperfil (DLL), notese que para un pozo de diametro comunrnente perforado, de 8 a 10 puJgadas, la correccion es minima ..En cuanto a la correccion por revoque, en la practica no se realiza. Sigue ...

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Perfiles resistivos (continuacion) Ilustracion

No. 3-12. Correcci6n del Lateroperfil par efectos del pozo Reproducido de "Log Interpretation Charts" de Schlumberger :

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Registros en Hoyo Desnudo.

Registros en Hoyo Desnudo

Perfiles resistivos (continuacion)

y Entubado

Registros en Hoyo Desnudo

Correccion por el espesor de la capa Correccion por . . .. mvasion

y Entubado

El espesor de la hoja tie corriente de los Lateroperfiles de alrededor de 32 pulgadas, con esta excelente resolucion vertical las influencias de las capas vecinas seran insignificantes, par 10 tanto no requiere de correccion por este motivo. La correccion por el efecto de la invasion en los lateroperfiles es muy importante y debe ser tomada muy en cuenta ..Basado en la ilustracion. 3-11, si las contribuciones del lodo y del revoque son minimas 0 puedan ser sustraidas en forma separadas, entonces quedaria solamente las resistividades de la zona invadida y de la zona virgen. Incorporando el concepto del factor pseudogeometrico a esto, se puede decir que la lectura del Lateroperfil es : RLL

= J.RXD + (l-J)R,

, Mediante esta ecuacion y el factor pseudogeometrico de la ilustracion 3-13 se ·puede efectuar entonces lacorreccion par invasion al lareroperfil para determinar R.. El problema, sin embargo, es conocer Rxo y el diametro de la invasion. Para el valor de Rxo se requiere adicionalrnente un perfil de micro resistividad como el Micro - lateroperfil (MLL), el Proximity (PL) 0 el Micro esferico ( M

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Registros en Hoyo Desnudo y Entubado.

Perfiles resistivos (continuacion) Ilustraclon

No. 3-13. Factores pseudo - geometrico Reproducido de Schlumberger:

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Sistemas combinados de Iateroperflles

Actualmente se disponen de sistemas cornbinados que utilizan dispositivos de diferentes profundidades de investigacion. Por 10 general, cornbinacion de tres profundidades de investigacion son los mas usados para determinar Di, Rxo Y R,.. simultaneamente. Ejemplo: Determinar D; Rxo y R, a partir de un DLL - MSFL, si sus lecturas son: RLLd 60, RLLs = 20 y

RMSFL

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= 8.5

Tomando RMSFL = Rxo = 8.5 y entrando a la grafica se obtienen: D,

= 50" y R, =

85.

Sigue...

3-22

Registros en Hoyo Desnudo.

Registros en Hoyo Desnudo y Entubado.

Perfiles resistivos (continuaci6n) Ilustracirin

No. 3-14. Correcci6n por invasion usando el sistema Doble. lateroperfil -Rxo Reproducido de "Log interpretation Charts" de Schlumberger : Doble Lateroperfil Capas Gruesasr Diametro del Pozo au (203 mm), sin Aniho sin Zona de Transici6n

Utilizar Datos Corregidos por Efectos del Pozo

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Registros en Hoyo Oesnudo y Entubado

C o n d i c i o n e s f a v o r a b l e s p a r a e l l a t e r o p e r f i l

P e r f i l e s f e r i c

o enfocado (SFL)

• Pozos perforados con Jodos salinos

• Formacion con altas resistividade s donde el Induccion pierde su precision (>200 n-m) • Formaciones de capas delgadas de 10 pies 0 menor El dispositive SFL mide la resistividad de la formacion cerca del hoyo y proporcion a la investigaci 6n relativame nte superficial, que se requiera para evaluar los efectos de la invasion sobre las rnediciones

mas profundas de la

resistivida d. Es el dispositiv o de espaciamie nto corto que ahora se utiliza

en el sistema DIL - SFL, se ha disefiado en sustitucion de la normal de 16" y del LL8. Sigue ...

3-23

Registros en Hoyo Desnudo y Entubado.

Perfiles resistivos (contlnuacion)

Registros en Hoyo Oesnudo y Entubado

Fundamentos de medicion

Este dispositivo es semejante a los del Lateroperfil, la ilustraci6n 3-15 ilustra el principio. corriente de medici6n 10 fluye desde el electrodo central Una Ao. Por su parte, una corriente variable de enfoque, la, fluye entre Ao estan interconectados .. y ambos electrodos auxiliares, AJ y A' 1, los cuales Mediante un ajuste, 1a corriente de enfoque obliga a la de rnedicion a penetrar en la formacion de una manera tal, que el imina practicamente los efectos del pozo. Esto se logra COIl las lineas equipotenciales esfericas, B y

C, como las muestra la ilustracion siguiente. Ilustracion

No. 3-15. Principio del perfil Esferico Enfocado

Reproducido "Log interpretation PI A" de Schlurnberger :

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Correcciones ambientales

3-24

La ilustracion 3-16 muestra la profundidad de penetracion del SFL .. Es significativamente mas superficial que las curvas de sus predecesores, es decir, el LL-8 y la normal lfi". Esto significa que este dispositivo da mas peso a la zona invadida, pero en general aun da una lectura demasiado profunda para medir en forma exacta la resistividad Rxo de la zona lavada, La resolucion vertical del SFL y el LL-8 0 LLs es de aproximadamente 1 pie. No se requieren correcciones por el espesor de la capa ( de capas vecinas). Para el SFL, los efectos del pozo son normalmente insignificantes. Sin embargo, es bueno mencionar que todas las curvas de resistividad sorneras tienden a dar lecturas de resistividad bajas cuando el pozo es muy grande.

Registros en Hoyo Desnudo.

Registros en Hoyo Desnudo y Entubado

Perfiles resistivos (continuacion)

Ilustracion

No. 3-16. Com parae ion de la profundidades de

investigaci6n de tres curvas "Log interpretation PI A" de Schlumberger : 1.0

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Perfil microesferico (MSFL)

Fundamentos de medlcion

Este dispositive tiene electrodos de enfoque esferico (como los del SFL) rnontados en una almohadilla y ha reemplazado al Microlateroperfil y al perfil de Proximidad, porque es combinable con otros dispositivos de perfilaje, especiaJrnente con el DIL y el DLL, eliminando asi la necesidad de hacer una con-ida separada para medir Rxo. La ilustracion 3-17, muestra esquernaticamente el arregJo de los electrodos (derecha) y el esquema de corrientes (izquierda) del MSFL. Hay cinco electrodos rectangulares montados en una almohadil1a aisladora, la cual se aplica a la pared del pozo, La corriente de medicion 10 fluye por Ao Y la corriente de enfoque I, fluye entre Ao Y AI. Esta ultima se ajusta para que mantenga un voltaje de cero entre los electrodos monitores indicados. Esto obliga a que la corriente de medicion penetre a la formacion, donde se apJana rapidamente y vuelve a un electrodo cercano. Se mide el voltaje Ventre el electrodo Mot Y los electrodos monitores. La resistividad es proporcional a V110. Mediante este sistema, el MSFL tiene la suficiente somera penetracion, para leer directamente la resistividad Rxo de la zona lavada, aun en presencia de revoques de un espesor de hasta 3/4 pulgadas.

i\eglstro~:,~Ilnoyo Oesnuao

3-25

~egls{ros en HOYO uesnudO

y

Entubado.

Perfiles resistivos (continuacion) Ilustracion

No. 3-17. Distribucion de corriente y arreglo de electrodos del MSFL Reproducido "Log Interpretation PIA" de Schlumberger : Lodo

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Entubado.

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Electrodos

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Monitores

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Las mediciones del MSFL deben ser corregidas por los efectos del revoque y la ilustracion 3-18 proporciona este tipo de correcciones.

-----------------_._-------- ----------_._._. Ilustracion

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No. 3-18. Correccion por revoque del MSFL Reproducido de "Log Interpretation Charts" de Schlumberger :

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( RVSFLl C I Pmc ... Sigue ...

3'26

Registros en Hoyo Desnudo.

Registros en Hoyo Desnudo

y Entubado

Perfiles resistivos (continuacion) Microperfil

Es un dispositive que esta fuera de uso hace mas de 20 anos, por to tanto en este manual solo se va a hacer una descripcion del dispositivo y sus ap 1icaciones ..

Fundamentos de' rnedicion

La ilustracion 3-19. muestra una fotografia del dispositivo y los tres electrodos, A, M 1 Y M2 que son unos pequefios electrodos de boron que se colocan en la cara de una almohadilla de goma 11ena de fluido, EJ espaciamiento entre ellos es de 1 pulgada y las curvas que se registran son una micro lateral (0 micro inversa), que usa los tres electrodos, con M2 sirviendo como el electrodo N del sistema lateral del perfil Electrico Convencional, y una micro nor 111al, que utiliza los electrodos A y M2. La dos curvas ql)e se registran, tambien se denominan R)"xl" Y R2" La curva micro inversa (R1,·x]u) registra la resistividad del material que esta entre 1 y 2 pulgadas, desde la pared del pozo hacia la formacion, La curva micro nor mal (R2") registra fa resistividad del material que esta de la pared hasta

mas alia de 2 pulgadas. POT 10 tanto, la curva micronormal tiene una penerracion mas profunda y es menos afectada por los materiales que estan cerca del dispositive, especificamente el revoque. Ilustracion

Ilustracion No. 3..19 Dispositive de Microperfil y distribucion de los electrodes Reproducido del "Documento 8" de Schlumberger :

MICRONORMAL MICROINVERSA -N=

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A--

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--.-Sigue...

3-27

Registros en Hoyo Desnudo y Entubado.

Perfiles resistivos (continuacion)

Registros en Hoyo Desnudo y Entubado.

In terpretacion

Ilustracion

La, resistividad de la zona lavada de una formacion es siernpre mayor que la resistividad del revoque. De aqui se desprende entonces que R2 .. sea mayor que Rt"xJn en la presencia del revoque, mostrando una separacion entre las dos curvas que se denomina separacion positiva. Esta separacion positiva de las curvas del microperfil puede tornarse, en consecuencia., como una indicaci6n de que la cap a es permeable. Ya que frente a una zona impermeable, cornola lutita donde no ha habido invasion, por la ausencia del revoque, las dos curvas se sobreponen sin mostrar separacion positiva 0 algunas veces, mostrando separacion negativa, La ilustracion 320 m u est ra e l e jem p lo

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No. 3-20. Ejemplo de un Microperfil Reproducido de "Formation Evaluation" por Edward J. Lynch:

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Registros en Hoyo Desnudo y Entubado.

3-28

Registros en Hoyo Desnudo.

R egistros en Ho yo Desnudo y Entubado ----

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Perfiles resistivos (continuaci6n) Microlateroperfil y perfil de proximidad

Estos dispositivos fueron especialmente disefiados en aquella epoca para determinar Rxo con mayor exactitud, actualmente estan fuera de uso y han sido reemplazados por el MSFL.

Fundamentos de

La ilustracion 3-21 muestra los componentes del Microlateroperfil (MLL). Un pequefio electrodo, ~ y tres eleetrodos circulares concentricos, van insertados en una almohadilla 0 patin de goma aplicado contra la pared del pozo. Por el electrodo Ao se emite una corriente constante, 10- A traves del electrodo exterior, AI, se envia una corriente variable que se ajusta autornaticarnente para mantener la diferencia de potencial entre los dos electrodos monitores circulares M, Y M2 esencialmente igual a cero. La corriente 10 se ve forzada a penetrar en la formacion como un solo haz. Como se observa en la figura las lineas de corriente pr6ximas a la almohadilla, forman un angosto haz, el cual se abre

medicion

rapidamente a pocas pulgadas de la cara de la alrnohadilla.Toda 1a corriente penetra e. n la forrnacion pel meable y su lectura depende mayormente del valor de Rxo. Basicamente, los dos dispositivos son sirnilares, se difieren solamente en la profundidad de investigacion. El de Proximidad (PL) tiene mayor profundidad de investigacion, por 10 tanto es menos afectado pOTel revoque que el MLL. Sin embargo, si la invasion es muy somera, la zona virgen no invadida de laformacion puede afectar a sus lecturas. La ilustraci6n 3-22 muestra las graficas para corregir estos dos dispositivos por la presencia del revoque.

Ilustracion

No ..3-21. Los electrodos y esquema de corriente del MLL. Reproducido del "Documento N° 8~'de Schlumberger :

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I

Patin

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..

Pozo I

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I

•

Formacion impermeable

3-29

Registros en HoyoDesnudo y Entubado.

Perfiles resistivos (continuaci6n) Ilustracion

No. 3-22. Correccion par revoque del MLL y del PL Reproducido del libro de graficas de Schlumberger :

Perfiles Acusticos

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PERFiL OE PROXN'OAO 3.0 ~R_EVOOUE ISOTROPICO

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3-30

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5

Registros en Hoyo Desnudo.

Perfil srinico compensado

EI objetivo principal de este perfil es Ia determinacion

de la porosidad

de Ia

Fundamentos de medicion

En su forma mas simple, el dispositive sonico consta de un transmisor que emite un impulso sonico y de un receptor que 10 capta y registra el tiernpo, t, requerido par esa onda de sonido en recorrer un pie de forrnacion. Se Ie conoee tarnbien como tiempo de transite intervalica ~t y es el reciproco de la velocidad de la onda sonica. Este tiempo de transite en una formacion dada, depende de su litologia y de Sll porosidad. Conocida la litologia, la dependencia de la

roea en los yacirnientos y se bas a en la propagacion de ondas del sonido. Existe tarnbien un registro de la amplitud de la onda s6nica, que es otro tipo de medicion de la onda sonica, que se aplica muy ampliamente en Ia completacion de pozos, determinando e] grado de adherencia de] cemento con los . revestidores. Este ultimo tipo de registro sera tratado en la seccion de pozo entubado.

porosidad, hace que el Perfil Sonico sirva como registro de porosidad. La ilustraci6n 3-23 muestra el dibujo esquernatico de una sonda sonica de dos receptores. Un contador de tiempo (timer) da comienzo al periodo de tiernpo que se va a medir y simultanearnente, estimula la fuente de sonido, generando Ja emision de una pulsacion sonica, Esta pulsacion viaja 'a traves del barro, el cuerpo de la sonda y la formacion hacia el receptor. El primer impulso en llegar al receptor activa el mismo y da fin al periodo de rnedicion. Por 10 general, este impulso viaja por la ruta indicada por las flechas en la figura. Las ondas sonicas que se propagan ya sea a traves del lodo 0 del cuerpo de la sonda, llegan despues al receptor y, por 10 tanto, no son medidas. Como el dispositivo tiene dos receptores, se efectuan dos mediciones, tl y t2. Estos son los tiempos que tarda la onda en viajar desde el transmisor a los receptores cercano y lejano respectivamente. La diferencia entre estos dos tiempos (t2 - tl) corresponde al

tiempo que demora eJ sonido para atravesar una seccion de la formacion, cuya longitud es igual a la distancia entre los receptores. Dividiendo esa diferencia de tiempo entre esta distancia, se tiene el tiernpo que tarda la onda en viajar por un pie de la formacion (6t). La unidad de rnedicion es el microsegundo por pie. Los tiempos de transite varian de 40 microsegundos por pie en las formaciones duras, hasta 200 rnicrosegundos por pie en capas recientes.

Sigue ...

3-31

Perfiles acusticos

(continuacion)

Ilustraci6n

No. 3-23. Principios de medicion del perfil Sonico Reproducido de "Formation Evaluation" de Edward J. Lynch:

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Dispositivo con ~ dos receptores

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Estos tiempos corresponden a velocidades desde 25.000 hasta 5.000 pies por segundo. Los Perfiles sonicos pueden verse afectados por dos tipos de anomalias. Una es el "salto de ciclos" y la otra es el efecto de cavemas en el pozo. Saltos de' ciclos

En teoria, los dos receptores de la sonda sonica se activan con el primer arribo de energia sonica. En la practica, no obstante, este primer arribo puede ser demasiado debil para activar a los receptores, motive por el cual su activacion se produce con el segundo arribo.

Este fen6meno no tiene importancia, siempre que sea el mismo arribo el que active

ambos receptores. Sin embargo, puede suceder que el receptor que esta mas cerca del transmisor se active con un impulso de energia que, cuando a su vez Ilega al receptor mas lejano, viene ya demasiado atenuado por las formaciones por donde viaj6, no tiene la capacidad de activar este ultimo. En este caso, el segundo receptor sera acti vado por Wl siguiente impulso de energia en un tiempo determinado, despues del paso de la onda

que activo el primer receptor. Este fenomeno se llama "salto de cicio". En la mayoria de

los casos, estos se observan en el registro como desviaciones bruscas hacia valores mas altos de dt. A menudo es posible obtener tiempos de transite correctos en donde ha producido un salto de ciclo. Esto se logra mediante una cuidadosa inspeccion deJ registro, siguiendo la tendencia del registro e interpolando las lecturas que estan encima y debajo del intervalo afectado por el salto,

Sigue ...

3-32

Registros en Hoyo Oesnudo.

Perfiles acustlcos (continuacion)

Efectos de las cavernas

EI tiempo consumido en el paso de la onda sonica, desde el transmisor a la pared del pozo y desde la pared al receptor, no queda incluido en el tiempo de transite de la formacion registrado, ya que estan eliminados par el registro de la diferencia en los tiempos de llegada a los dos receptores. En consecuencia, fa influencia de la naturaleza del lodo y del tamafio del pozo, puede considerarse como despreciable en este sistema, siempre que el pozo no experimente cambios bruscos en su tamafio y que el dispositive se mantenga paralelo a la pared del pozo por medio de centralizadores. En un pozo con cavernas, 1a lectura del tiempo de transite dada por la sonda de dos receptores presenta anomalias en el tope y en la base de la caverna en sentido opuesto. La ilustracion 3-24 muestra un registro corrido en capas de sal. y de anhidrita donde rnuestran dt de alrededor de 67 useg/pie de 52 useg / pie respectivamente. El tamafio nominal del pozo es 8" pulgadas, frente a las capas de sal se observan demimbes de aproxirnadarnente 16" a 18". EI efecto de estos derrumbes se muestra en fa curva sonica como desviaciones abruptas hacia tiempos de transite mayores en la parte superior de las capas de sal y menores en las partes inferiores de las mismas (picos rayados). Este efecto de las cavemas se soluciono en los afios 1960 con e) perfil sonico Compensado, que aun se usa actualmente.

-------------------------------------------------------------No. 3-24. Perfil sonico con efecto de cavern as Reproducido de Ilustracion

"Handbook of Well Log Analysis" por Sylvain J. Pirson : 10

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Efectos de las cavemas

delhoyo

aumenta Tamai\o de mecna

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Anhidrila

Sal

3-33

.~eglsrros en HOYO uesnudo

y Entuoado.

Perfiles acusticos (continuacion)

Perfiles Acusticos

Sistema de . .. compensacion

.

, SODICO

Consiste en dos sistemas de transmisores - receptores, uno es el inverso del otro. Tal como se indica ell la ilustracion 3-25. Se efectuan una secuencia de dos rnediciones de tiempo ..Se pulsa el transmisor inferior y se lee el intervalo de tiernpo {T2-Tl) entre sus captaciones por los receptores R2 y RI. El diametro del pozo se agranda, como 10 muestra la figura, la lectura sera anormalmente largo .. En seguida, se pulsa el transmisor superior y se rnide el intervalo de tiempo (T4 - T3) entre sus captaciones por los receptores R4 y RJ. En el ejemplo, sera anorrnalmente corto. El tiempo de transite correcto se obtiene promediando ambas lecturas. De esta manera, se compensan las desviaciones ocurridas en las lecturas cuando entra y sale de una cavema ya que las anomalias registradas par el sistema inferior es el opuesto registrada por el superior.

--------------------_._----_._---Ilustracion

No ..3-25. Sistema de Perfilaje Sonico Compensado Reproducido de " Essential of Modern Open hole Log Interpretation" por John T. Dewan: UT

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3-46

Registros en Hoyo Desnudo.

Perfiles Radioactivos (continuacion) Interpretacion

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La ilustraci6n 3-33 muestra fa variacion de Ia relaci6n T hlK ' frente a los minerales de arcil1as que comunmente se encuentran en las lutitas atravesadas por los pozos. Sin embargo, con frecuencia este tipo de interpretacion dan resultados ambiguos que necesita la ayuda de otra informacion como la que proporciona 1acurva del coeficiente de absorcion fotoelectrica (Pe) del Perfil de Lito densidad. Este perfil y sus aplicaciones se discutiran mas adelante en

este manual. Ilustraci6n

No. 3-33. Diagrama de iterrelacion entre los contenidos de

torio y potasio, con el cualse efectua eJ analisis del tipo de arcilla:

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3-47

Registros en Hoyo Desnudo

Perfiles Radioactivos (continuaci6n)

y Entubado

Registros en Hoyo Desnudo y Entubado.

Perfil de densidad

Este perfil es usado principalmente para deter minar Ja porosidad de la formacion, sin embargo, conjuntamente con otros perfiles se ernplea tarnbien para evaluar formaciones de litologia compleja, evaluacion de formaciones arcillosas, identificacion de minerales y para deteccion de gas en los yacimientos ------------------------------.--------~--.--,--.----Ilustracion No. 3-34. Dispositivo de Densidad Compensada. Reproducido de "Log Interpretaction P / A" de Schlumbcrger. Revoque (pmc, hmc)

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Registros en Hoyo Desnudo y Entubado.

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40 Porosidad registrada en matriz de cahza

Correcciones ambientales

En principio, deben aplicarse varias correcciones arnbientales a las Iecturas del perfil neutronico Cornpensado, antes de proceder con la interpretacion. A rnenudo estas se ignoran en un primer paso, ya que el resultado neto de las correcciones es generalmente muy

pequefio ..Sin embargo, en la interpretacion final Y en especial cuando se trata de calcular reservas, las correcciones deben efectuarse.

Efecto del gas

El reemplazo del liquido por gas en el espacio poroso de una roea disminuye la concentracion de hidrogeno del fluido en los poros. Como resultado de esto, la curva del perfil neutronico, calibrada en funcion de la porosidad saturada de Iiquido, dara una porosidad anormalmente baja. Sigue ...

3-64

Registros en Hoyo Desnudo.

Registros en Hoyo Desnudo

Perfiles Radioactivos (continuaci6n)

y Entubado

Perfil neutronico de doble porosidad

Para rnejorar tanto la respuesta al gas como la interpretacion frente a la presencia de elementos absorbentes como el boro y el gadolinio en las formaciones, el dispositive de doble porosidad incorpora adernas de los dos detectores neutronicos terrnales, dos detectores neutr6nicos epitermales (ilustracion 3..46). Se obtiene asi dos mediciones separadas de la porosidad, una por cada par de detectores. En las formaciones Iimpias, por 10 general las porosidades medidas concuerdan, En las formaciones arcillosas que contienen un gran numero de absorbentes neutronicos termales, la porosidad rnedida por los detectores epitermales tienen lecturas mas bajas y concuerdan mas con la porosidad derivada de la densidad. La cornbinacion de lecturas neutr6nicas epitermales y terrnales de doble porosidad nos pel Illite obtener una mejor

determinacion de la porosidad. Debido a que las mediciones epitermales estan relativamente libres de los efectos de los absorbentes de neutrones, elIas perrniten una rnejor deteccion del gas en las formaciones arcillosas, como se ¥

ilustra en la ilustracion 3-47. En la zona superior A que es una arenisca arcillosa, el perfil neutronico epiterrnal muestra clararnente un cruce con la porosidad de densidad, sefialando bastante menos porosidad que el perfil de densidad (10 que duramente indica la presencia de gas), mientras que el perfil neutronico tellnal no ostenta este rasgo. ...

_

Ilustracion

No. 3-46. Dispositive Neutronico de Doble Porosidad. Reproducido de "Log Interpretation AlP" de Schlumberger :

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t I Detectores termates

Fuente

16 aries AmBe Detectores

I f3

Sigue ...

3-65

Registros en Hoyo Desnudo y Entubado.

Perfiles Radioactivos (continuaci6n) -------.------------~

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Registros en Hoyo Desnudo y Entubado.

Ilustracion

No. 3-47. Comparacion de lecturas del CNL con las del SNP Reproducido de John T. Dewan:

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