Clase 36 (registros Geofísicos) 46733v

FACULTAD DE INGENIERÍA

Introducción Tipos de Registros Geofísicos Registros Resistivos Registros Nucleares Registros Acústicos Otros Registros

REGISTROS REGISTROS GEOFÍSICOS GEOFÍSICOS

Clase Clase36 36

REGISTROS GEOFÍSICOS

Gabriel GabrielVázquez VázquezC. C.

División de Ingeniería en Ciencias de la Tierra

OBJETIVO Conocer las formaciones atravesadas por los pozos tanto en su naturaleza litológica como en lo relativo a su contenido de Fluidos, lo que es necesario para la extracción eficiente de los hidrorcarburos. Para esto se cuenta con los métodos de muestreo y uno de ellos son los registros geofísicos

REGISTROS GEOFÍSICOS DE POZOS (Testificación geofísica) Antecedentes Estos métodos fueron ideados y empleados por primera vez por los hermanos Schlumberger; convenientemente complementados entre si, son casi insustituibles en la técnica de los sondeos mecánicos (núcleos de pozos). Se puede decir que los registros geofísicos de pozos, adecuadamente aplicados y estudiados en conjunto, dan un resultado superior a los testigos mecánicos ordinarios, teniendo en cuenta las características de la mayoría de los problemas petroleros y mineros a resolver; especialmente considerando el factor económico. Esto lo veremos con solo analizar someramente alguno de sus numerosos métodos, que en conjunto han revolucionado la técnica de los sondeos.

LA TESTIFICACIÓN GEOFÍSICA LA TESTIFICACIÓN GEOFÍSICA Importancia técnica y económica La principal ventaja de estas nuevas técnicas es la velocidad que imprime a los sondeos y por tanto el ahorro de tiempo, ya que si efectuamos un sondeo sin testigo mecánico (núcleo de pozo), se pueden emplear procedimientos mas rápidos de perforación, resultando más económicos. Una vez efectuado el sondeo, podremos realizar en cuestión de horas las siguientes medidas geofísicas: Resistividad y Potencial espontaneo (o Porosidad), Radiaciones Gamma; Registro Neutrónico; dirección y echado de las capas; ángulo y dirección de desviación del sondeo; elastícidad y velocidad; testificación inductiva y densidad de las capas. Todos estos métodos tienen la ventaja sobre el testigo mecánico (núcleo de pozo), de que si bien nadie puede negar la conveniencia de tenerlo en la mano, en cambio la determinación de la profundidad de cada medida es mucho más precisa de la que se consigue con este testigo, siempre más o menos roto en pedazos y desgastado en sus extremos.

Importancia técnica y económica La dirección y echado determinados eléctricamente, los espesores exactos de las formaciones y como complemento los métodos radioactivos y sísmicos, complementan la prospección del sondeo con resultados que son muy superiores a los clásicos. A veces, la presión del lodo de perforación ha podido desalojar el petróleo contenido en un testigo mecánico (núcleo), arenoso e incluso taponar accidentalmente la capa, haciendo que esta se pase desapercibida o se de como no productiva; entonces la testificación geofísica nos da los medios para localizar la enmascarada capa de petróleo con exactitud de posición y potencia, indicándonos sus características y su mayor o menor interés, para poder hacer las pruebas de producción con las máximas probabilidades de éxito.

Introducción

Introducción Para la toma de las características mencionadas es necesario llevar a cabo la toma de registros. Para esto se requiere una unidad móvil (o estacionaria para pozos costa afuera)

Un registro geofísico es un grafico X-Y en donde Y representa la profundidad del pozo y el eje X representa el o los valores de algunos parámetros del pozo como son:

Porosidad Densidad Tiempo de transito Resistividad Diámetro del agujero etc.

Toma de Registros Geofísicos El registro se obtiene al hacer pasar los sensores de la sonda enfrente de la formación moviendo la herramienta lentamente con el cable.

Objetivos de los Registros Geofísicos Determinar características de la formación (porosidad, saturación de agua, densidad, etc.). Delimitación (cambios) de litología. Desviación y rumbo del agujero. Medición del diámetro del agujero. Dirección de echado de la formación. Evaluación de la cementación.

Tipos de Registros Geofísicos Se tiene 2 tipos Registros en agujero descubierto „ Inducción „ Doble laterolog „ Neutrón compensado „ Densidad compensada „ Sónico digital „ Imágenes del pozo Registros en agujero entubado „ Evaluación de la cementación „ Pruebas de la formación „ Desgaste de la tubería

Condiciones mecánicas de la TR.

Elementos Consta básicamente de la sonda, este es el elemento que contiene los sensores y el cartucho electrónico el cual acondiciona la información de los sensores para ser enviada a la superficie. Además de recibir e interpretar la ordenes de la computadora en la superficie

Las sondas se clasifican en función de su fuente de medida en: „

„

„

Resistivas (Fuente: corriente eléctrica) Porosidad (Fuente: capsulas radiactivas) Sónicas (Fuente: emisor de sonido)

De acuerdo a esta clasificación tenemos „

Herramientas de registro con principio resistivo (Eléctrico)

Herramientas de registros radiactivos „ „ „ „

Š Š Š Š Š Š

Inducción Doble inducción Doble laterolog Microesférico Medición de echados Microimágenes resistivas de formación

Neutrón compensado Litodensidad compensada Espectroscopia de rayos gamma Rayos gamma naturales

Herramientas de registros acústicos „ „ „

Sónico de porosidad Sónico dipolar de imágenes Imágenes ultrasónicas

Registros Resistivos

Registros Resistivos La resisitividad de una formación depende del fluido contenido en la misma y del tipo de formación Para medir la resistividad en una formación se cuenta con dos herramientas „ „

Inducción Doble laterolog

Registros Resistivos

Doble inducción Fasorial Realiza medidas de resistividad a tres profundidades diferentes de investigación, de esta manera proporciona información para determinar la resistividad de la zona virgen, la zona invadida y la zona de transición (en su caso) Con esta información se puede obtener datos de saturación y movilidad de fluidos (completada con información de otras herramientas) La herramienta cuenta con un sistema de autocalibración que mejora la precisión de la respuesta y reduce el efecto de las condiciones ambientales

Doble inducción Fasorial

Principales aplicaciones „

„

„ „

Interpretación de las formaciones con gran diámetro de invasión Formaciones con contraste medio alto de resistividades Gráficos de invasión Pozos con lodos no conductivos

Rxo zona invadida

Rt zona virgen

Registros Resistivos

Registros Resistivos

Doble Laterolog Telemétrico „

„

Esta herramienta proporciona dos mediciones, con la profundidad mas grande de investigación una de ellas es la resistividad en la zona virgen (Rt o lateral profunda Lld) y de la zona invadida (Rxo o lateral somera Lls)

„

La tercera medición se puede obtener de correr la herramienta de enfoque esférico o microesférico La herramienta DLl permite que se varíe tanto el voltaje emitido como la corriente pero manteniendo el producto potencial constante

Doble Laterolog Telemétrico proporciona dos mediciones, con la profundidad mas grande de investigación una de ellas es la resistividad en la zona virgen (Rt o lateral profunda Lld) y de la zona invadida (Rxo o lateral somera Lls)

Registros Resistivos Aplicaciones „

„ „ „ „ „

Resistividad en la zona virgen y en la zona lavada Perfiles de invasión Correlación Detección de vista rápida de hidrocarburos Control de profundidad Indicador de hidrocarburos móviles

Registros Resistivos

Rxo

Rt

zona invadida

zona virgen

Registros Resistivos

Microesférico Enfocado Esta herramienta surge de la necesidad de conocer Rxo (zona invadida) para realizar correcciones a las lecturas de otras herramientas y tener un valor adecuado de Rt (zona virgen)

Se basa en el principio de enfoque esférico usando los equipos de inducción pero con un espaciamiento de electrodos mucho menor. En este caso los electrodos se ubican en un patín de hule que se apoya directamente a la pared del pozo

Registros Resistivos El arreglo microesférico reduce el efecto adverso del enjarre del fluido del pozo y de esta manera se mantiene una profundidad adecuada de investigación Aplicaciones „ „ „ „

Resistividad en la zona lavada Identificación de poros y zonas permeables Indicador de hidrocarburo móvil Calibrador Microesférico Enfocado

Registros Nucleares

Registros Nucleares Se tienen 3 tipos de herramientas nucleares

Las herramientas nucleares utilizan fuentes radiactivas. Mediante la medida de la forma cómo interactúa con la formación y las partículas irradiadas por la fuente, se pueden medir ciertas características como la porosidad.

Registros Nucleares

„

„ „

Registros Nucleares Neutron compensado „

Dada la forma en que interactúan las partículas con la materia tenemos θN= θD θN >> θD θN << θD θN > θD θN < θD

Caliza Arcilla Gas Arena Dolomias

θN Porosidad del registro neutron compensado θD Porosidad del registro litodensidad compensada

Radiación natural (Rayos Gamma, Espectroscopia) Neutrones (Neutrón compensado) Rayos gamma (litodensidad compensada)

Utiliza una fuente radioactiva y dos detectores su medida se basa en la relación de conteos de estos dos detectores, lo cual refleja la forma en la cual la densidad de neutrones decrece con respecto a la distancia de la fuente y esto depende del fluido contenido en los poros de la roca y por lo tanto de la porosidad.

Esta herramienta es un útil indicador de gas Principales aplicaciones „ „ „ „

Determinar la porosidad Identificación de la litologia Análisis del contenido de arcilla Detección de gas

Registros Nucleares Litodensidad Compensada „

„

Aplicaciones „ „ „

El conteo obtenido es función del numero de electrones por cm3 y este se relaciona con la densidad real del material.

Es una herramienta que utiliza una fuente emisora de rayos gamma de alta energía, se mide el conteo de rayos gamma que llega a los detectores después de interactuar con el material.

Registros Nucleares

„

Es una herramienta que utiliza una fuente emisora de rayos gamma de alta energía, se mide el conteo de rayos gamma que llega a los detectores después de interactuar con el material.

Analisis de porosidad Determinación de litologia Calibrador Identificación de presiones anormales

Litodensidad Compensada

Registros Nucleares

Registros Nucleares

Espectroscopia de rayos Gamma „ „

La respuesta de una herramienta de rayos gamma depende del contenido de arcillas de una formación. Sin embargo, una herramienta de rayos gamma naturales no tiene la capacidad de diferenciar el elemento radioactivo que la produce.

La mayoria de las radiaciones encontradas en la tierra es producida por el uranio, torio y potasio y así el análisis de torio y potasio en las arcillas permiten determinar el tipo de arcillas de una formación y el análisis de uranio puede facilitar el reconocimiento de rocas generadoras

Registros Nucleares Aplicaciones „ „ „ „

Analisis del tipo de arcillas Detección de minerales pesados Contenido de potasio en evaporitas Correlación entre pozos

Registros Nucleares

Espectroscopia de rayos Gamma

el análisis de torio y potasio en las arcillas permiten determinar el tipo de arcillas de una formación y el análisis de uranio puede facilitar el reconocimiento de rocas generadoras

Registros Nucleares

Rayos Gamma Naturales „

Esta herramienta mide la radioactividad natural de las formaciones

Aplicaciones „

„

En formaciones sedimentarias el registro refleja el contenido de arcillas y esto es debido a que los elementos radioactivos se concentran en las arcillas.

„ „

Indicador de arcillosidad Correlación Detección de marcas o trazadores radioactivos

Registros Acústicos „

Rayos Gamma Naturales „

Esta herramienta mide la radioactividad natural de las formaciones

„

„

El equipo sónico utiliza una señal con frecuencia audible para el oído humano. Los impulsos son repetitivos y el sonido aparecerá como áreas alternadas de compresiones y rarefacciones llamadas ondas. Esta es la forma en la que la energía acústica es transmitida en el medio.

Registros Acústicos Sónico Digital „

„

Registros Acústicos

La energía sónica emitida desde el transmisor impacta la pared del pozo esto origina una serie de ondas en la formación y en su superficie. El análisis del tren de ondas proporciona la información concerniente a la disipación de la energía de sonido en el medio.

Registros Acústicos Aplicaciones „

„

La herramienta sónico digital permite la digitalización completa de ondas en el fondo de tal manera que se elimina la distorsión del cable.

„ „ „ „ „ „ „

Correlación de datos sísmicos Sismográmas sintéticos Determinación de porosidad secundaria y primaria Detección de gas Detección de fracturas Características mecánicas de la roca Estabilidad del agujero Registro Sónico de cementos

Otros Registros Sónico Digital

Medición continua de hechados „

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Mide la conductividad de la formación por medio de electrodos montados en cuatro patines. Mediante la respuesta obtenida en estos electrodos es posible determinar la inclinación del echado. Además la herramienta cuenta con un cartucho que permite obtener el azimut, la desviación y el rumbo relativo del pozo.

Otros Registros

Otros Registros

Aplicaciones „ „ „

Determinación de echados estructurales Identificación de fracturas Geometría del pozo

La herramienta requiere un conductivo para la medición

Mide la conductividad de la formación por medio de electrodos montados en cuatro patines.

medio

Otros Registros

Mediante la respuesta obtenida en estos electrodos es posible determinar la inclinación del echado.

Otros Registros

Geometría del pozo „

Medición continua de hechados

Aplicaciones

Esta herramienta cuenta con cuatro brazos, estos miden simultáneamente dos calibres de pozo independientes.

„ „ „

„

Geometría del agujero Información direccional Volumen de agujero y de cemento

También se miden el azimut de la herramienta, la desviación del pozo y el rumbo relativo.

Otros Registros Inducción de imágenes „

Geometría del pozo „

Esta herramienta cuenta con cuatro brazos, estos miden simultáneamente dos calibres de pozo independientes. También se miden el azimut de la herramienta, la desviación del pozo y el rumbo relativo.

„

Esta herramienta provee de una imagen de la resistividad de la formación que refleja las capas, contenido de hidrocarburos y proceso de invasión. La resolución vertical de hasta 1 pie muestra las laminaciones y otras estructuras de formación con un mínimo de efectos ambientales. Esta herramienta puede operar en cualquier fluido de pozo

Otros Registros „

La herramienta mide las señales R y X de 8 arreglos, seis de ellos son operados a dos frecuencias simultáneamente.

Aplicaciones „

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Registro de resistividad e imágenes con resolución de 1 pie en pozos uniformes o con un contraste moderado de Rt/Rm. Muestra la resistividad verdadera y una descripción detallada de la resistividad de invasión. Determinación de saturación de hidrocarburos e imágenes.

Inducción de imágenes Esta herramienta provee de una imagen de la resistividad de la formación que refleja las capas, contenido de hidrocarburos y proceso de invasión. La resolución vertical de hasta 1 pie muestra las laminaciones y otras estructuras de formación con un mínimo de efectos ambientales.

Inducción de imágenes Inducción de imágenes

Inducción de imágenes