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• GT Guido

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REGISTROS DE RESISTIVIDAD Y REGISTROS SP 1. REGISTROS DE RESISTIVIDAD Son registros inducidos. La resistividad es la capacidad que tienen las rocas de oponerse al paso de corriente eléctrica inducida y es el inverso de la conductividad. La resistividad depende de la sal disuelta en los fluidos presentes en los poros de las rocas. Proporciona evidencias del contenido de fluidos en las rocas. Si los poros de una formación contienen agua salada presentará alta conductividad y por lo tanto la resistividad será baja, pero si están llenos de petróleo o gas presentará baja conductividad y por lo tanto la resistividad será alta. Las rocas compactas poco porosas como las calizas masivas poseen resistividades altas. Existen dos tipos principales de perfiles de resistividad: el Perfil Lateral (Laterolog) y el Perfil de Inducción (Induction Log). El perfil lateral se utiliza en lodos conductivos (lodo salado) y el perfil de inducción se utiliza en lodos resistivos (lodo fresco o base aceite). Dentro de los Perfiles de Resistividad de Inducción tenemos: a) SFL = Spherical Induction Log. Para profundidades someras (0.5 – 1.5’). Este registro de resistividad mide la resistividad de la zona lavada (Rxo). b) MIL = LIM = Medium Induction Log. Para distancias medias (1.5 – 3.0’) c) DIL = ILD = Deep Induction Log. Para profundidades de más de 3.0’. Este registro de resistividad mide la resistividad de la formación (Rt). Dentro de los Registros de Resistividad Laterales tenemos: a) MSFL = Microspheric Laterolog. Para las proximidades (1.0 y 6.0’’). Lee la resistividad de la zona lavada (Rxo). b) MLL = LLM = Micro Laterolog. Para las proximidades (1.0 y 6.0’’) c) SLL = LLS = Someric Laterolog. Para profundidades someras (0.5 y 1.5’) d) DLL = LLD = Deep Laterolog. Para profundidades de más de 3.0’. Miden resistividad de la formación (Rt). Se lee de izquierda a derecha, en escala logarítmica. La unidad de medida para los perfiles de resistividad es el ohm-m, con un rango de valores que va desde 0.2 hasta 2000 omh-m. Los registros de resistividad se utilizan para estimar contactos agua–petróleo, para calcular la resistividad del agua de formación (Rw) y la resistividad Verdadera de la formación (Rt). Se lee de izquierda a derecha. REGISTRO DE RESISTIVIDAD: con este se mide la Resistividad de la Formación, aplicando conceptos básicos de electricidad. La corriente puede atravesar únicamente a través del agua en la formación, por lo tanto la resistividad va a depender de: 1) Resistividad del Agua de la Formación, 2) Cantidad de Agua y presencia de Hidrocarburos en la Formación y 3) Estructura de Poro.

Resistivity Measurement Concept Altas lecturas de Resistividad reflejan alto contenido de Hidrocarburos en la formación, ya que estos son fluidos no conductores. Al contrario, bajas lecturas de Resistividad indicarán alta presencia de agua en la formación , llamadas ARENAS HUMEDAS, ya que el agua es un fluido conductor. La resistividad es la clave para la determinación de hidrocarburos. HAY DOS TIPOS DE REGISTROS DE RESISTIVIDAD: 1) Registro de Inducción: La resistividad de la formación es medidad induciendo flujo de corriente, lo cual produce un Campo Electromagnetico, según la Ley de Faraday, este campo produce un Circuito a Tierra que a su vez produce que el campo electromagnetico regreso con los retornos hacia las antenas receptoras. Las antenas Transmisoras y receptoras miden la resistividad de la formación mediante la inducción de un flujo de corriente. El registro de Inducción es adecuado para fluidos de perforación no conductores. La Resistividad en las arcillas está alrededor de 1,5 a 4 ohm-m, mientras que las arenas de agua o húmedas presentan valores de 4 - 10 ohm-m. Y para arenas petrolíferas se manejan criterios de valores mayores a 10 ohm-m. En formaciones arcillosas no hay separación entre las líneas de resistividad profunda y somera , porque la arcilla es una zona No permeable, por lo que no habrá filtración de lodo hacia la formación. Por lo cual la separación entre las líneas de resistividad profunda y somera se pueden ver en zonas permeables , como Arenas. 2) Registro Laterolog: este perfilaje tiene un circuito básico de emisión y medición de electrodos, a través de los cuales una caida de potencial en la medición dará la resistividad de la roca. Es apropiado para cuando se está usando fluidos de perforación conductores, como lodos base agua.

2. REGISTRO DE POTENCIAL ESPONTANEO O SP El SP es un registro de los potenciales naturales terrestres, que se producen entre un electrodo móvil dentro del pozo (A) y un electrodo fijo en superficie (B).

Las deflexiones de la curva del SP provienen de las corrientes eléctricas que fluyen en el lodo del pozo. El SP tiene 2 componentes: un componente Electrocinético y un componente Electroquímico. a) El Componente Electrocinético. Este componente se conoce también como potencial de corriente o potencial de electrofiltración. Se produce cuando un electrolito fluye debido a que una solución es forzada por presión diferencial a fluir a través de un medio poroso, permeable no metálico (membrana).

b) El Componente Electroquímico Este potencial se produce por contacto de soluciones de diferentes salinidades. El contacto puede ser directo o a través de una membrana semi-permeable como las lutitas. De acuerdo con el tipo de contacto el potencial puede ser: Potencial de contacto de líquidos o potencial de membrana. 

Potencial de Contacto de Líquidos

Tiene lugar en el límite entre la zona lavada y la zona virgen, no hay lutitas separando las dos soluciones. Tanto los aniones como los cationes pueden pasar de una solución a otra.

Debido a que la salinidad del agua de formación es mas alta , tanto los cationes Na+ y los aniones Cl- migrarán hacia el filtrado del lodo. El ión Na+ es comparativamente mayor y arrastra 4.5 moléculas de agua . El ión Cl- es mas pequeño y arrastra solo 2.5 moléculas de agua. De allí que el Cl- migrará mas fácilmente que los iones Na+. El resultado es un incremento de las cargas positivas dejadas en el agua de formación, estas cargas restringen la migración de Cl- hacia la zona lavada esto equivale a un flujo de corriente convencional en la dirección opuesta. 

Potencial de Membrana

Debido a la estructura laminar de la arcilla y a las cargas en las laminas, las lutitas son permeables a los cationes Na+ pero impermeables a los aniones Cl-,es decir actúan como membranas selectivas por esto el potencial a través de las lutitas se llama potencial de membrana.

LA CURVA SP

La curva de potencial espontáneo (SP) es un registro de fenómenos físicos, que ocurren naturalmente en las rocas de una formación o reservorio dado. La curva del SP registra el potencial eléctrico producido por la interacción entre el agua de formación, el fluído de perforación (conductivo) y lutitas, este voltaje es resultado de una corriente contínua que se genera en dichos bordes por la diferencia de salinidad. La pendiente de la curva de SP es proporcional a la intensidad de corriente del SP en el lodo del pozo a ese nivel, dichas intensidades de corriente están al máximo en los limites de las formaciones permeable. La forma de la curva del SP y la amplitud de la deflexión enfrente a la capa permeable dependen de varios factores.

FACTORES QUE AFECTAN LA CURVA SP Los factores que afectan la distribución de las líneas de corriente del SP y las disminuciones de potencial que tienen lugar en cada uno de estos medios a través de los que fluye la corriente de SP son: 

Tipo de fluido de perforación utilizado (lodo), es decir conocer sus características de salinidad.



Diámetro de invasión de la zona contaminada con lodo.



Espesor de capa h.



Resistividad verdadera Rt de la capa permeable (formación).



Baja permeabilidad.



Inclusiones de lutitas, presentes como cuñas dentro la capa permeable.



Diámetro del agujero.



Temperatura.



Fracturas y fallas.

USOS DE LA CURVA DE POTENCIAL ESPONTANEO 

Determinar valores de Rw (resistividad del agua de formación).



Seleccionar zonas permeables, solo cualitativamente no proporciona un valor de K, ni compara permeabilidades.



Estimar el contenido arcilloso de la roca reservorio.



Correlacionar unidades litológicas y ayuda a definir modelos depositacionales.



Identificación de pasos de falla.



Ayuda a definir arenas drenadas.

Bajada de Herramienta Este tipo de registro mide el potencial eléctrico que se produce debido a la interacción del agua de formación innata , el fluido de perforación conductivo y ciertas rocas selectivas de iones (lutitas).Esta diferencia de potencial se mide con ayuda de dos electrodos uno móvil en el pozo y otro electrodo fijo en la superficie .

SPONTANEOUS POTENTIAL LOG FACTORES QUE AFECTAN AL SP LOG:     

Tipo de fluido que se utiliza en la perforación (Lodo). Diámetro de invasión, la inclusiones de lutitas. La temperatura y la resistividad de la formación. El espesor de capa, la baja permeabilidad, las fracturas y fallas Depletación de reservorios.

Las curvas SP son usadas para:

     

Seleccionar zonas permeables. Determinar valores de Rw (resistividad del agua de formación). Estimar el contenido arcilloso de la roca reservorio. Correlacionar unidades litológicas y ayuda a definir modelos depositación ales. Identificación de pasos de falla. Ayuda a definir arenas drenadas.

ORIGEN DEL SP LOG: COMPONENTE ELECTROQUIMICO: Este componente se produce debido al potencial que se establece entre dos soluciones de diferentes salinidades por lo cual va haber un flujo de iones de la de mayor concentración a la + de menor.Los iones Na y Cl pueden difundirse de cualquiera de las soluciones a la otra. De acuerdo al tipo de contacto hay de dos tipos: 



Potencial de Contacto Liquido: Esto se da entre la zona lavada y virgen ya que se encuentra en contacto directo sin que haya alguna membrana que impida el paso libre de los iones. Pero como la salinidad del agua de formación es mayor los iones migraràn hacia la zona lavada, Por lo tanto la zona lavada se cargaría negativamente y la zona virgen positivamente. Potencial de Membrana: Esto se da cuando el contacto entre dos soluciones no es directo sino a través de una membrana en este caso la membrana seria la lutita la cual debido a la estructura laminar y a las cargas en sus laminas van ser permeables al Na+ y no van dejar pasar el Cl- por lo que el lodo se cargaría positivamente y la zona virgen negativamente.

COMPONENTE ELECTRO CINETICO: Es el potencial causado por la diferencia de potencial cuando un electrolito es forzado a ingresar a una formación permeable, esto sin embargo se da también cuando existe una presión diferencial causada entre el filtrado del lodo y las paredes del pozo originando y formando costra o revoque. REGISTRO DE POTENCIAL ESPONTANEO ESTATICO: Si las salinidad del filtrado del lodo es mayor a la salinidad del agua de formación entonces la deflexión en las curva SP será hacia la derecha, caso contrario la salinidad del agua de formación es mucho mayor a la del filtrado del lodo. La lectura SP tan solo representa una parte de la curva del SSP la cual ella si te registra el potencial total de todas las zonas. El SSP se da debido a la corriente que pasa por todo el medio que pasa y es: el pozo, la zona invadida, la parte virgen y la formación permeable lutita o arcilla. Y esta se mide cuando se toman las diferencias de potencial en las líneas bases de lutita y areniscas. Normalmente el espesor de un reservorio es determinado con varios tipos de registros. La curva de potencial espontáneo del perfil eléctrico en muchos casos indica el tope y base de la sección productora. Doll (1949) analizó esta técnica al detalle. Una continua y cuantiosa investigación tiene mejorado en ambos los instrumentos para hacer perfiles eléctricos y el arte de interpretación de curvas. En perforación a través de las calizas o arrecifes o cuando los lodos de perforación están presentes en el pozo perforado, la curva de potencial espontáneo es considerada poco fiable. El registro neutrón, el cual generalmente indica la porosidad, es beneficioso en calizas, arrecifes, y calizas cementadas en la estimación de espesor. El registro Gamma Ray es útil en la determinación de topes y bases de arenas y calizas las cuales están intercaladas con lutitas. La curva de resistividad de un registro de perfil eléctrico indicará el contacto agua-petróleo en la formación de arena pero dejará considerables dudas cuando sea

aplicado para calizas. Un análisis detallado de varias técnicas y aplicaciones de tales perfiles se han dado en los capítulos 19, 20, y 21. La sección de espesores en dónde hay una recuperación totalmente completa, núcleos, por supuesto, ofrece una excelente evidencia del espesor de una formación productora y mostrará el contacto agua-petróleo. Los registros que contienen pruebas de perforación contribuyen al conocimiento general de la localización de la formación productora y puede ser beneficiosa en la estimación del espesor de la formación productora. En muchos casos juntar el contacto agua-petróleo. 3. PERFILES O REGISTROS QUE PRESENTAN MAYOR SENSIBILIDAD A LAS LUTITAS Y QUE SE DEBEN Los registros que presentan mayor sensibilidad a las luititas son los registros resistivos debido a la siguientes razones. El movimiento de iones que causa el fenómeno de SP es posible solo en formaciones que tengan un mínimo de permeabilidad. Enfrente de lutitas, la curva SP por lo general, define una línea más o menos recta que se llama línea base de lutitas. Enfrente de formaciones permeables, la curva muestra desviaciones con respecto a la línea base de lutitas; en las capas gruesas estas desviaciones (deflexiones) tienden a alcanzar una deflexión esencialmente constante, definiendo asi una línea de arena. La deflexión puede ser a la izquierda (negativa) o a la derecha (Positiva), dependiendo principalmente de las salinidades relativas del agua de formación y del filtrado del lodo. Si la salinidad del agua de formación es mayor que la del filtrado del lodo, la deflexión será a la izquierda. Si el contraste de la salinidad es a la inversa, la deflexión será a la derecha. El registro SP se mide en milivoltios (mV). En la interpretación de registros se presentan casos, por su frecuencia, en algunas regiones constituyen a veces una parte importante de la materia de interpretación. Como el área de la sección transversal vertical de una arena delgada en un pozo es comparatiamente menor que la arena de espesor grande, el área disponible para el flujo de corriente en aquella será menor, habiendo por lo tanto una caída de potencial mayor en el sistema eléctrico lodo-arena-lutita. En el registro SP se obtiene una deflexión menor de la curva de potencial frente a una arena delgada que frente a una arena de gran espesor. Ver figura 1.

Fig 1. Comparación del SP en arenas gruesas y delgadas.

También es frecuente el caso de intercalaciones de capas delgadas de lutitas en una arena. Cuando existen estas condiciones, ocurre algo similar al caso de arenas delgadas, es decir hay una considerable caída de potencial, al ser menor el área de flujo en la corriente eléctrica en la lutita. La consecuencia de la caída de potencial en la lutita es que la curva SP no alcanza la línea base de la lutitas, apareciendo como pequeñas variaciones del SP en la arena. Ver figura 2.

Fig. 2. Efecto de intercalaciones delgadas de lutita en arena.