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Fundamentos de registros eléctricos convencionales.

Fundamentos de registros eléctricos convencionales.

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  • 1. INTRODUCCIÓN06:48 1
  • 2. EVALUACIÓN DE FORMACIONESES UNA SUBDICIPLINA DE LA INGENIERÍA EN PETRÓLEOS,ESPECIALIZADA EN:LA RECOLECCIÓN DE DATOS Y,LA CUANTIFICACIÓN DE PARÁMETROSNECESARIOS PARA REALIZAR OTRAS ACTIVIDADES.MÉTODOS :1 LABORATORIO2 REGISTROS DE ELÉCTRICOS DE POZOS3 PRUEBAS DE PRESIÓN Y PRODUCCIÓN06:48 2
  • 3. LAS TÉCNICAS DE REGISTROS ELÉCTRICOS DEPOZOS ABARCAN:1. DEFINICIÓN DEL MODELO MATEMÁTICO YEMPÍRICO(LIMITACIONES)2. OBTENCIÓN DE LOS REGISTROS(CALIDAD DE DATOS)3. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓNEL INGENIERO EN PETRÓLEOS DEBE CONOCER LOS TRES ASPECTOSDEBIDO A QUE EL PROCESO DE INTERPRETACIÓN ES AFECTADO PORLA CALIDAD DE LA MEDICIÓN Y LIMITACIONES DEL MODELOPETROFÍSICO.MODELOS MATEMÁTICOS A UTILIZAR APUNTAN A LAS TÉCNICAS DEINTERPRETACIÓN CONVENCIONAL O TRADICIONAL, DESARROLLADOPARA FORMACIONES LIMPIAS.06:48 3
  • 4. REGISTROS DE POZOSCalidad de un reservorio:Zona de interésPorosidad, Saturación de hidrocarburos y EspesorPermeabilidad efectivaLa evaluación de una formación diferencia las rocas productivasporosas y permeables de aquellas que no lo son y cuantificansus reservas.El objetivo final de REGISTROS DE POZOS es mediante el análisis y lainterpretación apropiada, localizar y evaluar los yacimientos dehidrocarburos y estimar el potencial de la formación para permitir suexplotaciónLa fase más importante de las OPERACIONES DE REGISTROS depozos es la interpretación, que permite a los diferentes especialistasobtener la información necesaria para realizar sus tareas06:48 4
  • 5. USOS DE LOS REGISTROSGeofísico, interpretación geofísica de los datos sísmicosGeólogo, correlacionar y mapear formaciones potencialesIngeniero de Perforación, zonas de sobrepresión, gradiente de fracturas, presión de poros, etc.Ingeniero de Producción, completación y estimulación.La prueba más común es “leer” el registro y entender las diferentes reacciones producidas por lascaracterísticas propias de la formación sobre la herramienta.PARA PODER INTERPRETAR LA INFORMACIÓNCONTENIDA EN LOS REGISTROS ES NECESARIOCONOCER:• FUNDAMENTOS DE LA INTERPRETACION CONVENCIONAL .• FACTORES QUE INFLUYEN EN LA MEDIDA DEL REGISTRO.• INFORMACIÓN QUE PROPORCIONA LA HERRAMIENTA.06:48 5
  • 6. LOS REGISTROS DE POZOS TAMBIÉN SE UTILIZAN PARA EVALUARZONAS CANDIDATAS PARA RECOMPLETACIÓNCUESTIONAMIENTOS DE LOS ANALISTAS DEREGISTROS:¿LA FORMACIÓN CONTIENE HIDROCARBURO?¿QUÉ CLASE DE HIDRACARBURO ESTÁ PRESENTE?¿LA SATURACIÓN DE HIDROCARBURO ES ALTA?¿LA ACUMULACIÓN DE PETRÓLEO ES GRANDE?Ciencia de los registros ya es parte de la “era del computador.”La comprensión de los conceptos básicos es esencial aún en las técnicas de interpretaciónmás avanzadas“Es cierto que la tecnología cambia constantemente, pero también es cierto que los conceptosbásicos siempre serán los mismos”.06:48 6
  • 7. INFORMACIÓN DE UN PROGRAMA MODERNO DEREGISTROS:LitologíaIndentificación de zonas productorasProfundidad y espesor de esas zonasInterpretación CUALITATIVA Y CUANTITATIVA de las características y contenido delyacimiento .YACIMIENTO – FORMACIÓN - RESERVORIOLos yacimientos son cuerpos de roca con comunicación hidráulica en donde se acumulan loshidrocarburos y agua en el espacio poroso.Roca reservorioEspacio porosoMecanismo de entrampamiento- Trampa estructural- Trampa estratigráfica- Trampa mixta06:48 7
  • 8. Anticlinales :Domos:06:48 8
  • 9. Fallas:Depósitos lenticulares06:48 9
  • 10. DiscordanciasRocas productivas.- Son de origen sedimentario y se clasifican en dosgrupos: clásticas y carbonatos. Los tres tipos generales de rocasproductivas de importancia en la industria son arenisca, caliza ydolomitaExisten también lutitas que son un tipo de areniscas pero más compactay además es una roca impermeable. La presencia de arcilla y lutita en lasarenas de un yacimiento clástico, afecta tanto las características de laformación como la respuesta de los instrumentos de registro.ROCAS RESERVORIOS06:48 10
  • 11. RocasproductivasCLÁSTICASCARBONATOSARENISCASLUTICASCALIZASDOLOMITAS06:48 11
  • 12. PETROFÍSICAEmpaquetamiento: Es la configuración geométrica de la distribución de laspartículasSelección: Una roca seleccionada tienen una mayor porosidad que una mala opobremente seleccionada.Cemento: Una roca bien cementada tiene una porosidad menor que aquella malcementada.Angularidad / redondez: Afectan a la porosidad debido al entrelazamiento de losgranos así como al relleno de los espacios vacíos.Compactación: La porosidad disminuye con el aumento de presión de lascapas suprayacentes.SATURACIÓNlativaEfectivaAbsolutaDADPERMEABILIEfectivasidualAsolutaPOROSIDADRe****Re**06:48 12
  • 13. RESERVASReservas probadas.- Volumen de hidrocarburos que se considera ser recuperable deyacimientos conocidos, por medio de mecanismos primarios o secundarios.Reservas suplementarias.- Son una subcategoría de las reservas probadas, serecuperarán mediante la aplicación de varias técnicas llamadas en su conjunto, derecuperación mejorada.Reservas no probadas.- Volumen de petróleo que se estima ser recuperado de lascuencas sedimentarias, donde el taladro aún no ha comprobado la presencia dedepósitos petrolíferos.Reservas probables.- Son reservas en donde el análisis geológico y de ingenieríadeterminan que son más factibles de ser comercialmente recuperables que de no serlo.No hay pozo exploratorio perforado en el área que se está evaluando.Reservas posibles.- Son reservas en donde es menos segura su recuperacióncomercial que las reservas probables. Son el volumen de hidrocarburos que se cree queexiste en áreas aún no exploradas, evaluado solamente en base a criterios geológicos.06:48 13
  • 14. MÈTODOS DE CÁLCULO DE RESERVAS• Volumètrico• Curvas de declinaciòn• Balance de materialesMÉTODO VOLUMÉTRICO- Registros de pozos- Análisis de muestras- Análisis de fluidos- Determinación de la permeabilidad- Otros.Es importante tener todos estos datos en el inicio deldesarrollo del campo de modo que presenten lo másaproximadamente posible las condiciones del yacimiento.(ac – p) SwhAPOES 17758 (Bls)SwhAPOES 106:48 14
  • 15. • Volumen de hidrocarburos que se podría recuperar:Ro FSwhAV 17758 (Bls)• Por lo tanto los principales parámetros para evaluar unyacimiento son:- Porosidad- Saturación de agua- Espesor permeable de la zona- Permeabilidad(Productividad)• Estos parámetros se pueden obtenerde registros eléctricos, nucleares óacústicos06:48 15
  • 16. PROPIEDADESELÉCTRICAS DELAS ROCAS06:48 16
  • 17. NATURALEZA DE LAS PROPIEDADESELÉCTRICAS DE LAS ROCASLa Resistencia, r, es la capacidad que tiene una sustancia para impedirel flujo de una corriente. Depende de la naturaleza y geometría delalambre.La caída de voltaje V, entre los extremos del alambre varíaproporcionalmente con I, y se expresa matemáticamente con la ley de Ohm:La Resistividad, R, es la capacidad que tienen una sustancia de resistire impedir el flujo de una corriente. Es independiente de la forma y eltamaño del conductor VoltímetroGeneradorAmperímetrorIV *06:48 17
  • 18. • Si reemplazamos el alambre del circuito por otro del mismo material pero de diferentegeometría, y la corriente se mantiene constante, se producirá un cambio en la caída devoltaje entre los extremos del alambre• El cambio en la caída de voltaje es producido por un cambio en la resistencia delalambre, si la longitud del alambre aumenta, entonces aumenta su resistencia y si elárea del alambre aumenta entonces la resistencia disminuye:ALRr *•Las rocas reservorio son normalmente rocas sedimentarias, porosa y permeable. Estasincluyen tres tipos de rocas principales:- Areniscas con fragmentos consolidados (SiO2)- Caliza con restos orgánicos (CaCO3)- Dolomita con alteraciones químicas CaMg(CO3)2• El aire que contiene la muestra en sus poros lo hace pobre conductora.•Agua pura, petróleo y gas son pobres conductores.•La conducción electrolífica de la roca reservorio resulta por la presencia de agua salada.06:48 18
  • 19. PARA TENER UNA MEJOR IDEA DE LASRESISTIVIDADES ANALIZAMOS EL CIRCUITO:Se encuentra lleno de agua + 10% de NaCl, en este caso se tiene agua salada que simulaagua de formación de resistividad Rw.Rw = V / I1 (Ω.m)•Asumiendo un cubo de una unidad de longitud.06:48 19
  • 20. Al mismo cubo añadimos una fracción de arena, se desaloja un 60% de agua con lo queobtenemos una porosidad del 40%. Tomando en cuenta que el espacio poroso sigue lleno deagua, tendríamos una formación limpia saturada al 100% de agua de formación. Ro.Ro = V /I2 (Ω.m)Luego inyectamos petróleo, y simulamos una formación virgen que incluye roca matriz, aguay petróleo, y obtendríamos la resistividad total Rt..Rt = V / I3 (Ω.m)Debido a que el flujo de corriente en la formación se debe solo a la presencia de aguaintersticial, entonces la relación de las intensidades de corriente sería la siguiente:I 1 > I2 > I3por lo que :Rw < Ro < RtYCw > Co > Ct06:48 20
  • 21. RESUMIENDO:•El flujo de corriente en la formación se debe a la presencia de agua.•A mayor porosidad la conductividad aumenta, porque hay mayor volumen de agua.•A mayor temperatura mayor conductividad.•A mayor salinidad mayor conductividad.•Cualquier formación tiene una resistividad mensurable y finita.•En presencia de agua la resistividad es baja•En presencia de hidrocarburos la resistividad es alta•Es una constante propia de la formación que caracteriza la litología,porosidad, tamaño de los poros, arreglo de los granos y tortuosidad.•F es el mismo en un medio homogéneo•F es una cantidad adimensional que depende solamente de las propiedadesde la roca.•F es un parámetro importante en la interpretación de registros eléctricos.FACTOR DE FORMACIÓN06:48 21
  • 22. Núcleo saturado 100% de agua cuyaresistividad es Ro, circula una corriente ypresenta una caída de voltaje a través delnúcleo.• Los iones se mueven a través de la roca, siguiendocaminos tortuosos, así la longitud del volumenequivalente del agua Le, es mayor que la longitud real,L.El área de la sección transversal equivalente del volumen de agua, Ae, es:LeALAeEntonces la resistencia rw se expresa por:AeLeRr WW *volumen de agua en el núcleo = A*L* Ø. volumen de agua en el circuito equivalente = A e *LeALRr OO06:48 22
  • 23. reemplazando las dos ecuaciones se tiene:ALLeRr WW2*La constante de proporcionalidad se llama factor de resistividad deformación; F:woRRFdado que los circuitos son equivalentes : ro = rw , se tiene:221LLeFdonde:LLeTORTUOSIDAD =F es independientedel tipo de fluido06:48 23
  • 24. 1. Número de iones presentes en la formación, generalmente llamadaconcentración, ó para aguas de formación salinidad.• VOLUMÉTRICA (Depende de T)• PESO (Independiente de T)2. Velocidad con la que los iones se mueven a través de la solución: serelacionan con la temperatura. La fuerza de la resistencia es controlada por:• TAMAÑO DE IONES• VISCOSIDAD DEL SOLVENTE.3. Carga de los iones: depende del tipo de sal en la solución, la carga varía deacuerdo con la conductividad de cada sal y la concentración de cada una.La conductividad depende de:EFECTO DE SALINIDAD DEL AGUA DE FORMACIÓN YTEMPERATURA SOBRE LA RESISTIVIDAD DE LASFORMACIONES•RW y Rt dependen de las cargas eléctricas que se mueven a través de laroca sedimentaria.06:48 24
  • 25. 06:48 25
  • 26. 06:48 26
  • 27. 1. La concentración total de sólidos en la solución2. La concentración fraccional de la sal3. La conductividad de cada sal a la concentración total de sólidos.•Con suficiente exactitud para propósitos prácticos, la conductividad en una solución deN sales está dada por.Niiitsol cnnC11•Aguas de formación son predominantemente soluciones de NaCl.•La concentración de iones polivalentes es generalmente baja.•La conductividad de la mayoría de formaciones se incrementa con laconcentración.•La concentración equivalente de NaCl, de una solución de N sales puedeexpresarse como: Niiie knn1•Cuando la concentración equivalente de NaCl es conocida, su resistividad puededeterminarse a cualquier temperatura utilizando la carta GEN - 9ni = concentración de cada una de las sales presenteski = factor de multiplicación del iésimo ión a la concentración total de sólidosdisueltos TDS (GEN – 8)06:48 27En soluciones que contienen mas de una sal, la contribución de cada sal a laconductividad total depende de:
  • 28. GEN 806:4828
  • 29. GEN 906:4829
  • 30. RELACIÓN FACTOR DE FORMACIÓN – POROSIDADVarios investigadores estudian la relación entre F y otras propiedades petrofísicas.Utilizan diferentes modelos para simular un medio poroso:- Paquetes de esferas- Tubos capilares- Redes neuronalesArchie sugiere la siguiente relación empírica:Winseauer sugiere la siguiente ecuación:La utilidad de las dos últimas ecuaciones, determinan F y éste depende de los valores de a y m.mFmaF06:48 30
  • 31. RELACIÓN FACTOR DE FORMACIÓN YPOROSIDAD A PARTIR DE MEDIDAS DELABORATORIOPara para relacionar el factor de formación y la porosidad para una rocareservorio a partir de muestras de la formación se determina por medidas delaboratorio de F y Ø con varias muestras de core.El procedimiento experimental requiere varios pasos:1. Las muestras, son limpiadas para remover cualquier hidrocarburo.2. Se satura las muestras completamente por salmuera de resistividad,Rw, conocida. El mejor resultado de las medidas depende de laobtención de una salmuera similar en composición al agua deformación.3. Se mide La resistencia, ro.4. Se obtiene la porosidad .06:48 31
  • 32. 06:48 32logloglog maFExtrapolando a Ø = 1 se obtiene a..m = pendiente
  • 33. RELACIONES GENERALIZADAS ENTRE FACTOR DEFORMACIÓN Y POROSIDADECUACIÓN DE HUMBLEPara arenisca consolidadasECUACIÓN DE PHILIPSSe tomaron 793 muestras de areniscasECUACIÓN DE CHEVRÓNSe tomaron 1833 muestras de arenisca215.282,062,0, FFaF m54.145.1F73.113.1F06:48 33
  • 34. PARA ROCAS CARBONATADASLa gran variación en los tipos de rocas arcillosas y otras formaciones carbonatadashace mucho más difícil definir una relación generalizada F- Ф .Se tomaron 188 muestras de rocas calcàreas:Para rocas compactas y de baja porosidad y carbonatos no fracturados,respectivamente21F5.22.21aF/019.087.11F06:48 34RELACIÓN F - Ф DE DATOS DE REGISTROS DEPOZOSPorter y Carothers establecen relaciones de datos de registros de pozos obtenidos bajocondiciones in-situ. Partiendo de 2295 datos de F y Ф obtuvieron relaciones generalizadaspara cada campo geológico específico.1.082.45F 1.291.97F
  • 35. 06:48 35
  • 36. RELACIÓN ENTRE EL FACTOR DE FORMACIÓN YLA PERMEABILIDAD•La velocidad real de un flujo dentro de un medio poroso es mucho mayor que lavelocidad deducida por Q/A.•A medida que la permeabilidad disminuye la tortuosidad aumenta.Carothers observó una relación entre F y la K, para areniscas y calizas:(calizas)(areniscas)RELACIÓN ENTRE LA RESISTIVIDAD DE LAFORMACIÓN Y SATURACIÓN•La resistividad de una formación limpia es proporcional a la resistividad de la soluciónsalina con la cual esta saturada totalmente.•Ni petróleo, ni gas conducen corriente eléctrica, su conducción se debe al agua presente ya la conductancia superficial de la roca.65.3810*4FK5.4810*7FK),,( WWt SRFfR06:48 36
  • 37. Archie obtuvo la siguiente relación para formaciones limpias.El exponente de saturación n depende del tipo de roca principalmente de lamanera en que los poros están conectados ( se obtiene experimentalmente) y surango varía entre:1 ≤ n ≤ 2.5Para la mayoría de las rocas consolidadas n = 2, a menos que se tengainformación más específica.twwRFRStwnwRRFS06:48 37
  • 38. otRRRI-Presencia de HidrocarburoRt>Ro => IR> 1- Muestra saturada 100% de AguaRt=Ro => IR = 1- Error : Ro > RtFísicamente imposible IR < 1En resumen la resistividad de una formación depende de:•Porosidad.•Resistividad de agua.•Saturación de agua Sw.•Litología (a,m,n).•Temperatura.ÍNDICE DE RESISTIVIDADLas primeras interpretaciones cuantitativas de registros eléctricos utilizaronesta fórmula que consistía en la comparación entre:•Rt, registrada en una roca yacimiento con presencia potencial de H.C.•Ro, registrada en una roca yacimiento conocida y saturada al 100% de agua.06:48 38
  • 39. MEDIDASAMBIENTALES06:48 39
  • 40. • La ecuaciones para la interpretación cuantitativa de registros se desarrollaronasumiendo un medio ideal:- Formación es un medio infinito, homogéneo e isotrópico.- Pozo es un cilíndrico regular, de diámetro conocido lleno de un fluidohomogéneo de propiedades conocidas.- Capas que atraviesan el pozo con homogéneas e isotrópicasPor consiguiente se hace necesario corregir los datos obtenidos en un medioreal antes del uso de estas ecuacionesEl uso herramientas en ambientes diferentes producirá un registro de calidad baja yno representativo.La selección de la herramienta estará en función de la calidad del registro y lacantidad de información que se necesita extraer.Se requiere conocer cierta información del AMBIENTE REAL del pozo talcomo:- Diámetro y forma del hueco.- Propiedades de los fluidos de perforación que llenan el pozo.- Temperaturas de la formación y del pozo- La variación radial de las propiedades de la formación06:48 40
  • 41. DIÁMETRO Y FORMA DEL HUECOSe utiliza una herramienta caliper-bit.• Determina la geometría del hueco; el registro indica claramente que el diámetro real del huecodifiere en gran medida del diámetro de la broca utilizada para la perforación del hueco.• El hueco perforado está muy lejos de ser un cilindro regular de diámetro conocido.• Formaciones duras, consolidadas e impermeables, diámetro de hueco y broca coinciden.• En formaciones permeables el diámetro del hueco es reducido por el espesor de la costrade lodo.• Formaciones: no consolidadas, suaves, formaciones solubles al agua, formacionesfracturas naturales, formaciones de lutitas reactivas; hueco demasiado rugoso.Herramientas con patín (por ejemplo, herramienta de microresistividad, densidad), dan lecturasno representativas .Un registro caliper por lo general se puede combinar con registros:-Microresistividad-Densidad-Neutrón-Sónico, etc.Cada una de estas herramientas va a proporcionar diferentes diámetros y formas de hueco peromuy relacionadas la una con la otra.06:48 41
  • 42. 06:48 42El Registro Caliper es uno de los mássencillos que se corren en el pozo, conpropósitos de registrar el diámetro delhueco ya sea abierto o con tubería derevestimientoNos permite observar irregularidades.
  • 43. 06:48 43
  • 44. 06:48 44
  • 45. PROPIEDADES DEL LODO FILTRADO DELODO Y COSTRA DE LODOLas herramientas de registro son por lo general corridas en pozos llenos con fluidode perforación.Los fluidos de perforación afectan, generalmente a la respuesta de la herramienta,dependiendo de sus tipos y propiedades.Los lodos base aceite son poco conductivos y limitan el uso de los registros deresistividad o inducción.El lodo de perforación fluye a través de la formación permeable debido a la presióndiferencial entre el hueco y al formación.Las propiedades de la formación de interés, son afectadas por:LODOCOSTRA DE LODOFILTRADO DEL LODO.06:48 45
  • 46. 06:48 46El grado de estos efectos depende de:1) Diseño de la herramienta2) Propiedades físicas de la zonainvolucrada3) Tamaño del hueco4) Espesor de la costra de lodo5) Profundidad de invasiónLos datos del lodo de perforación que senecesitan en las operaciones de registrosson:1) Tipo de lodo2) Densidad3) Viscosidad4) PH5) Pérdida de fluido6) Resistividades del lodo, costrade lodo y filtrado de lodo.
  • 47. RESISTIVIDADES DEL LODO, FILTRADO DELODO Y DE LA COSTRA DE LODOLas resistividades de lodo, filtrado de lodo y de la costra de lodo. Rm, Rmf, y Rmc,respectivamente son las propiedades más representativas en el análisis de los registros,primariamente porque las propiedades eléctricas del lodo difieren drásticamente de laformación y de los fluidos de la formación, que causan un contraste de resistividad considerable,entre el pozo perforado y la roca.Este contraste controla la calidad del registro.Las muestras del lodo, el filtrado de lodo y la costra de lodo, se colocan en conjunto en el filtrode presión y luego son puestos sucesivamente en el resistivímetro, el cuál proporciona unalectura de la resistividad.Los valores de Rm y Rmf, proporcionados por el resistivímetro son normalmenterepresentativos, sobre todo si el procedimiento de la medida recomendada por el API5 se siguiócorrectamente.El valor de Rmc es usualmente inexacto, porque la manera en que la costra de lodo es colocadaen la celda del aparato, dicta el valor de la resistividad indicado por el resistivímetro.06:48 47
  • 48. CORRELACIÓN DE RESISTIVIDADES DEFILTRADO DE LODO Y COSTRA DE LODO CONLA RESISTIVIDAD DEL LODOEl valor de Rm se lo obtiene por medio del sistema MWD (Measurement While Drilling), éstesistema proporciona los parámetros del hueco que está siendo perforado a un tiempo real.Conocido Rm se puede obtener Rmf mediante una correlación empírica.Debido a la dificultad asociada con la medida de Rmc, aún cuando el valor está disponible, estepor lo general se lo estima a partir de correlaciones empíricasCuando no están disponibles, Rmf y Rmc, pueden estimarse por uno de los tres métodos:-Método 1.Para lodos de agua fresca con: 0.1 ≤ Rm ≤ 0.2 ( Ω-m) @ 75°F, y Rm y ρm (ppg) conocidos setiene:mRRmmf0475.0396.0log06:48 48
  • 49. -Método 2.Para lodos de perforación con: 0.1 ≤ Rm ≤ 10 ( Ω-m) @ 75°F, se lo obtuvoempíricamente con 94 muestras:Rmf = Km(Rm)1.07- Método 3.Otra correlación estadística, válida solamente para lodos de bajo peso, lodoscon predominio de NaCl son:Rmf = 0.75 RmRmc = 1.5 RmPeso del lodoLb/gal Kg/m2 Km10 1200 0.84711 1320 0.70812 1440 0.54813 1560 0.44814 1680 0.41216 1920 0.38018 2160 0.35006:48 49
  • 50. EFECTOS DE LA TEMPERATURA EN LARESISTIVIDAD DEL LODO, FILTRADO DELODO Y COSTRA DE LODO•La resistividad del lodo, del filtrado de lodo y la costra de lodo son usualmente medidosen superficie.•La interpretación cuantitativa de registros requiere los valores de Rm, Rmf, Rmc, bajolas condiciones del pozo.•Debido a la predominación de NaCl en los lodos, las ecuaciones, pueden ser usadas paraconvertir los valores de la resistividad de superficie a una temperatura dada del huecoFTTRR77.677.62112CTTRR5.215.212112•Varios estudios muestran que los efectos de la temperatura sobre los fluidos en laformación no son los mismos en la solución de NaCl.•Se puede medir el valor de Rm in situ en el fondo del hueco con el registro microlog.06:48 50
  • 51. 06:48 51
  • 52. 06:48 52
  • 53. VARIACIÓN DE LAS RESISTIVIDADES DELLODO DE PERFORACIÓNLa Fig. muestra los efectos de la variación de las propiedades de los fluidos. La PH > PF, paraque no exista reventón:06:48 53
  • 54. VARIACIÓN RADIAL DE LAS PROPIEDADESDE LA FORMACIÓNLa invasión altera la distribución de los fluidos alrededor del pozo perforado ysubsecuentemente crea zonas de resistividad que difieren considerablemente de la resistividadverdadera de la formación.Conocer que perfil de la invasión se espera en las diferentes formaciones es de gran ayudaen la interpretación de los registros, especialmente los registros de resistividadEl volumen del filtrado de lodo que invade una formación permeable es determinado por lapérdida de fluido del lodo, diferencia de presión entre el agujero perforado y la formación, lapermeabilidad de la costra de lodo y el tiempo que la formación estuvo expuesto al lodo.La costra de baja permeabilidad alcanza un espesor tal que la caída de presión disponible através de ella no puede sostener un caudal significativo de flujo.La porosidad de la formación normalmente determina la profundidad de la invasión.Para una pérdida dada de fluido, presión diferencial, permeabilidad de la costra de lodo y eltiempo de exposición, la invasión en una formación con una baja porosidad es más profundaque en una formación de alta porosidad.06:48 54
  • 55. PERFIL DE INVASIÓN06:48 55
  • 56. •Asumiendo el desplazamiento como un pistón ( es decir, solamente el filtrado se muevetras del frente de invasión), resulta un perfil de invasión ideal de resistividad mostrada enla figura anterior.•Rxo y Rt son la resistividad de la zona invadida y la formación no invadida,respectivamente. Estas se pueden expresar como:nwwtSFRRnxomfxoSFRRdividiendo la segunda ecuación para la primera ecuación, se obtiene:nWWnXOmftXOSFRSFRRR//nXOWWmftXOSSRRRRreemplazando Sw y Sxo por (1-So) y (1-Sor), respectivamente tenemos:nwmftxoSorSoRRRR1106:48 56
  • 57. PERFIL DE TRANSICIÓN06:48 57
  • 58. PERFIL ANULAR06:48 58
  • 59. PROFUNDIDAD DE INVASIÓNCuando se perfora un pozo, se acostumbra mantener el peso del lodo de manera que exceda lapresión de los fluidos que pueda haber en las formaciones que se perforan, de esta manera losfluidos de las formaciones no penetrarían en el pozo y no se produciría un reventón.Esta práctica tiene la desventaja de alterar el contenido de fluido de la formación cerca delpozo; ocasionando una invasión.Cuando el lodo invade la formación solo el líquido penetra en ella y una costra de lodo seacumula en los bordes del pozo; que puede ser gruesa o delgada y resistente o frágildependiendo del tipo de lodo.El espesor de la invasión depende de los siguientes parámetros:- Pérdida de agua del lodo - A mayor pérdida de agua, mayor será lainvasión, siempre y cuando todos los otros factores sean iguales y la roca seapermeable.- Diferencia de presión.- La diferencia de presión entre las columnas del lodoy de la formación tiene cierto efecto en el espesor de la invasión. Sinembargo, la pérdida de agua de algunos lodos es práticamenteindependiente de la diferencia de presión en estos casos la diferencia noafecta la invasión.06:48 59
  • 60. - Permeabilidad.- La permeabilidad de la costra de lodo es tan baja que controla enforma efectiva el flujo de filtrado en la formación, en otros casos la permeabilidad de laroca es tan baja que es ésta la que controla el flujo de filtrado.- Tiempo.- El tiempo total en que la formación está en contacto con el lodo es un factorimportante, ya que a mayor tiempo, mayor espesor.- Porosidad de la formación.- En igualdad de condiciones, a mayor porosidad mayorinvasiónCONCEPTO DE SATURACIÓN DE PETRÓLEOMÓVILLa saturación de petróleo móvil, Som, es la diferencia entre la saturación de petróleoinicial, Soi, y la saturación de petróleo residual, Sor, que permanece después de laformación ha sido invadida por agua:Som = Soi - SorEl factor de recobro, FR, para un mecanismo de empuje de agua intenso se estima por:La capacidad del filtrado de lodo para desplazar petróleo durante el proceso de invasiónindica que la formación muestra permeabilidad relativa en relación con el petróleooiomRSSF06:48 60
  • 61. TEMPERATURA DE LA FORMACIÓNLa temperatura prevaleciente en un hueco determina el valor de la resistividad del lodo y susderivados en la región alrededor de la herramienta.La temperatura también afecta la mayoría de las propiedades de la formación.La distribución de la temperatura en un hueco debe conocerse para el análisis apropiado delregistro.El incremento en la temperatura de la tierra con la profundidad es debido a que el centro esextremadamente caliente.La conductividad térmica, , se puede expresar la conductividad del calor usando la ley deFourier:dzdTAKQ hhK06:48 61
  • 62. 06:48 62
  • 63. CÁLCULO DEL GRADIENTE GEOTÉRMICO gG YTEMPERATURA DE FORMACIÓNLa máxima temperatura registrada, es utilizada para calcular la gradiente geotérmico, gG:En la mayoría de casos la temperatura cerca de la superficie, sufre caídas entre los 60 y80 °F.Un valor promedio de 70°F puede ser asumido. La temperatura de formación, FD acualquier profundidad FD, es calculada por:TDTSBHTgGFDgSTFT G *•La curva ideal de distribución lineal de la temperatura es modulada por el cambio dela conductividad termal de una capa a otra. Despreciar modulaciones locales a sidouna práctica aceptada en aplicaciones de registros.06:48 63
  • 64. 06:48 64
  • 65. DISTRIBUCIÓN DE LA TEMPERATURA ENPOZOS PROFUNDOSDespués de que una sección es perforada ella es registrada y recubierta antes de perforar lasiguiente sección, que en efecto, se lo perfora con una broca de menor diámetro.A continuación, se corre un registro a la profundidad deseada y en cada una de lassecciones.Los registros son corridos en profundidades intermedias para chequear algunas condicionesanormales, tales como zonas de presiones transitorias, que es la señal de un acercamiento a unintervalo anormal de presión.Si graficamos la máxima temperatura registrada a la correspondiente profundidad, se obtieneun diagrama similar al de la Fig.Un cambio drástico en el rango de las conductividades termales de las formaciones puedeproducir tal cambio en el gradiente geotérmico. Esta explicación, sin embargo, no puedeaplizarse a este caso porque formaciones poco profundas se exhibe bajas conductividadestermales debido a la consolidación reducida y altas porosidades.La transición de zonas de presión normal a presión anormal no siempre explican tal cambiode pendiente.06:48 65
  • 66. La suposición de la distribución lineal en pozos profundos puede resultar unatemperatura de formación falsa:06:48 66
  • 67. Esta observación sugirió que la relación temperatura profundidad puede expresarseempíricamente así DmsfteTT06:48 67
  • 68. ENCABEZADODEL REGISTRO06:48 68
  • 69. 1. Nombre de la compañía de registros y nombre del registro.2. Identificación del pozo, #, nombre, campo, país, estado donde el pozo está ubicado, y el nombre de la compañía deoperación.3. Identificación del tipo de pozo y también utilizado para propósitos de archivos.4. Ubicación exacta del pozo de acuerdo al sistema utilizado en cada país.5. Otros registros y servicios corridos en el pozo. (Para complemento y referencia rápida de algunos datos).6. Plano de referencia permanente. Desde este punto se toma la elevación con respecto al mar.7. La elevación exacta sobre el nivel del mar a partir del Kelly Bushing ó nivel cero para la corrida de los registros.8. Nivel desde el cuál el perforador mide la profundidad.9. Elevación exacta con respecto al suelo. Se toma la altura desde el suelo hasta la mesa rotaria y Kelly Bushing.10. Fecha en la que se empieza a correr el registro y número de corrida.11. Profundidad tomada por el perforador y el registrador a partir de la mesa rotaria.12. Tope y base del intervalo registrado.13. Profundidad a la que se encuentra la zapata, obtenida por el perforador y registrador.14. Diámetro de la broca.15. Propiedades del fluido de perforación, tales como densidad, viscosidad, PH, pérdida de fluido, etc.16. Fuente donde se obtuvo la muestra.17. Parámetros de las resistividades del lodo, filtrado de lodo y costra de lodo, medidos a una cierta temperatura.18. Como se obtuvo la medida, por cálculo o fórmula.19. Resistividad del lodo a la temperatura del fondo del hueco.20. Tiempo de circulación de lodo entre el momento que se empieza a correr el registro hasta que la herramienta alcanzael fondo del pozo.21. Máxima temperatura registrada.22. Identificación de la herramienta y su localización23. Compañía de registros y compañía operadora. Como ejemplo de compañía de registros tenemos:Schlumberger, Seer Oil, Haliburton, Baker Hugues, etc, y como compañías operadoras tenemos:Petroecuador, Repsol YPF, Kerr McGee, Pérez Compac, OXY, etc.06:48 69
  • 70. FORMATOS DE REGISTRO06:48 70
  • 71. 06:48 71
  • 72. 06:48 72
  • 73. 06:48 73
  • 74. REGISTROS DE POZOS06:48 74
  • 75. Son considerados métodos indirectos para determinar parámetros y así evaluarformaciones petrolíferas.Son métodos rápidos y precisos para conseguir información de lasformaciones perforadas.La información más importante se obtiene cuando los registros son corridosen hueco abiertoLa información es limitada con huecos revestidos.Los únicos registros que se pueden correr en hueco revestido son gammaray y neutrón y los de control de cementación.Los registros en hueco abierto tienen su función dirigida a:1 . Detectar yacimientos potenciales2 . Estimar la cantidad de hidrocarburos.06:48 75
  • 76. PENETRACIÓN CON HERRAMIENTAS DE REGISTROSELÉCTRICOS• Cuando se perfora un pozo, se tiene una idea cualitativa de su identidad ytipo de fluidos que contiene.• Aún es necesario estimar otros parámetros que permitan resolver laecuación.Con este propósito se corren registros a hueco abierto.• Las herramientas de registro son bajadas en el hueco mediante cableeléctrico, el cuál conduce la información del fondo del pozo a losregistradores en superficie.• Cada herramienta mide diferentes parámetros de formación dependiendo dela característica de la roca.• La combinación de dos o tres registros lleva a un mejor conocimiento de lalitología, porosidad y geometría.• Se puede distinguir de petróleo, agua y gas.rw FShAV1**06:48 76
  • 77. 06:48 77
  • 78. 06:48 78
  • 79. PARA DETECTAROMEDIRPARÁMETRO NOMBRE DEL REGISTRO SIMBOLOLITOLOGIAYESPESORYACIMIENTONO YACIMIENTOESPESORGAMMA RAYSPONTANEUS POTENTIALMICROLOGCALIPER LOGGRSPMLCALPOROSIDADPOROSIDAD(Φ)NEUTRON LOGSONIC LOGDENSITY LOGNLSNPCNLSLBHCFDCRESISTIVIDAD SATURACION (Sw)CONVENCIONALESENFOCADOSINDUCTIVOSMICRORESISTIVOSSN,LN,LLLLILML)(h06:48 79
  • 80. EL REGISTRO POTENCIALESPONTÁNEO06:48 80
  • 81. Es originado por el contacto de dos fluidos de diferentes salinidades( fluidos de perforación y fluido de formación).Las condiciones para que se origine el SP son:1. Agua de formación innata2. Fluido de perforación (conductivo)3. Roca selectiva de iones (lutita)El SP es útil para:1. Detectar capas permeables2. Ubicar los límites y permitir la correlación entre capas.3. Determinar valores de resistividad del agua de formación Rw.4. Dar valores cualitativos del contenido de arcilla06:48 81
  • 82. • El SP es un registro de diferenciade potencial de un electrodomóvil en un pozo y un potencialfijo en un electrodo en superficieen función de su profundidad06:48 82
  • 83. • El SP tiende a seguir una línearecta en la línea base lutita• En formaciones permeables lacurva del SP se desvía, de la líneabase lutita• En capas de suficiente espesordefine la línea de arena.• La curva del SP es relativa.06:48 83
  • 84. ORIGEN DEL SP• Las desviaciones de la curva del SP son el resultado de flujo decorrientes existentes dentro del lodo; estas corrientes sonproducidas por fuerzas electromotrices que tienen origen:1.Electroquímico• Potencial de difusión• Potencial de membrana2.Electrocinético• arcillas• costra de lodo)( cEmdEE)( KE)( KshE)( KmcE06:48 84
  • 85. POTENCIAL DE CONTACTO DE LIQUIDOS (Ed)• Se produce cuando doselectrolitos de actividadesquímicas diferentes se relacionacon el numero y tipo de ionespresentes.• Los iones positivos y losiones negativos se difundiríanen el medio poroso desde elelectrolito concentrado alelectrolito disuelto.NaCl06:48 85
  • 86. • Los iones cloros , se difunden más rápidamente, debido a su tamaño máspequeño y menor afinidad al agua.• Debido a este fenómeno de difusión, la solución diluida se carganegativamente.• La rata de difusión disminuye a medida que la carga negativa repele lamigración de iones negativos.• Cuando se alcanza el equilibrio, se establece un constante, que puedeexpresarse por la ecuación de Nerst:(1)• Donde:Potencial de difusión (v)Transferencia de iones cloro y sodio.21aaInFRTttE aNaClddEdENaCltt ;06:48 86
  • 87. • La transferencia es la fracción de corriente llevada por el ion designado.Por definición:Movilidades ( velocidad a la que un ion se mueve bajo un gradiente depotencial fijo)Constante de gas,temperatura absoluta; KConstante de farad ay: 96516 C: Actividades de los dos electrolitos.Por tanto la ecuación final será:(2)NaClClClUUUtClNaNaNaUUUt1NaClttCJ314.8aT21,aaRUF2112aaInFRTtE aCld06:48 87
  • 88. POTENCIAL DE MEMBRANA (Em)• Se produce cuando doselectrolitos de concentracionesdiferentes están separados por unmedio poroso donde las paredesdel poro contienen una doble capaeléctrica.• La arcillas tienen dicha capa, yaque las lutitas son ricas en arcilla,constituyen una membrana.• Las paredes de los poros de lamembrana de lutita están cargadosnegativamente debido a laexistencia de una doble capaeléctrica, por lo que el paso deiones cloro es grandementerestringido.06:48 88
  • 89. • Los cationes , sin embargo pueden entrar en los poros l libremente.• Por consiguiente, la solución concentrada se cargará negativamente conrespecto a la solución diluida, y un potencial es creado a través de lamembrana. Las lutitas son mezclas dispersas de partículas de tamaño de la arcilla,y con frecuencia contienen una gran proporción de minerales de arcilla. Generalmente existen un exceso de cargas eléctricas negativas dentrode las laminas de arcilla. Este desequilibrio eléctrico debe compensarsepara mantener la neutralidad eléctrica de las partículas de arcilla. Los agentes compensadores son los iones positivos que se adhieren alas superficies de las laminas de arcilla en un estado seco hipotético.• El máximo potencial de lutita ocurre a través de una membrana perfecta(membrana catiodica ideal);es cuando la membrana de lutita puedebloquear completamente el paso de iones cloro; es decir solamente dejapasar los cationes sodios.NamE06:48 89
  • 90. • Cuando se tiene una membrana ideal.• De la ecuación (1) se tiene:• Cuando la membrana de lutita es imperfecta, se produce un escape de ionesy el disminuye; en estos casos se debe utilizar un factor de corrección.1;0 NaCltt21aaInFRTE am 3ClmE06:48 90
  • 91. COMPONENTE ELECTROQUÍMICO DEL SP.• Las dos situaciones anteriorespueden combinarse en una celdacilíndrica que contiene dossoluciones de cloruro de sodio deactividades y• Las dos soluciones estánseparadas en la parte superior delcanal por una membrana de lutitaperfecta y en la parte más baja delcanal por un medio poroso limpio.1a 2a06:48 91
  • 92. • Esta configuración sugerida porMounce y Rust, constituye uncircuito eléctrico cerrado en el queEd y Em se han creadoelectroquímicamente.06:48 92
  • 93. • Estos potenciales son aditivos:(4)(2) y (3) en (4)(5)Aplicando el concepto al caso real:Para una formación permeable no arcillosa ( formación limpia)Donde:dmc EEE212aaInFRTtE aClcmfwaaKEc logFRTtFRTtK aClaCl606.4)303.2(206:48 93
  • 94. AGeneralmente, es independiente de la concentración y temperaturasobre los rangos normalmente experimentados en aplicaciones deregistros.Si expresamos K(mv) y T ( C)::250C604.010)19.591.7(1091.7*1019.5*1091.74444xxtVscmxUVscmxUClNaClCltaa TTK 00024.096516314.8*604.0*606.4FTTKCTTKTK133.03.6124.05.65)2.273(24.006:48 94
  • 95. • El proceso de filtración da como resultado un potencial electrocinética,también conocido como potencial de corriente o potencial deelectrofiltración.• Generalmente se forma una costra de lodo al atravesar formacionespermanentes.• La costra de lodo contienen partículas de arcilla que tienen una doble capaeléctrica.• Debido a la diferencia de concentración iónica entre el agua contenida en laarcilla y el agua libre existe diferencia de potencial.• El movimiento de estas cargas genera un potencial electrocinético.• El potencial electrocinético se produce cuando un electrolito fluye a travésde un medio poroso permeable y no metálico.COMPONENTE ELECTROCINETICO DEL SP06:48 95
  • 96. • La magnitud del se determina por: Presión diferencial entre columna hidrostática y formación . Resistividad del electrolito• Aparece como consecuencia del proceso de filtración a través de lacostra del lodo (en la practica casi no se genera a través de laformación permeable en si, porque la mayor parte de la caída de presiónse da a través de la costra de lodo.• Investigaciones experimentales de Wyllie, establece la siguienterelación:Donde:Potencial electrocinéticoPresión diferencialConstantes relacionadas con la composición y resistividad del lodo.kEkEYK PXEYXPEK,06:48 96
  • 97. • Mientras mayor sea y ,mayor será .• La lutita es similar en tipo ypropiedades a la costra de lodo.• Gondovin y S cala demostraronexperimentalmente la existenciade potencial electrocinético através de lutitas.mRPkE06:48 97
  • 98. • Dado que SP es una medida relativa con respecto a la lutita, lacontribución combinada de potenciales de origen electrocinetico seria:En la practica : es baja es baja la experiencia indica que estos potenciales electrocinéticos songeneralmente despreciables. Por lo tanto la contribución del a la deflexión del SP es casosiempre muy pequeña y por lo general se considera insignificante.KmcKshK EEEmR)500()75@.8.0(PsiPmRmPmfwmdcSSPaaKEEEE log0kE06:48 98
  • 99. • El signo menos es por convención, considera .• El se debe en gran parte, si no en su totalidad, ha la costra delodo, ya que gran parte de la presión diferencial existente entre ellodo y la formación, ocurre a través de la costra.• Si son significativos, no se puede utilizar para obtener . Presiones diferenciales anormalmente altas . Por ejemplo:formaciones agotadas o cuando se utiliza lodos muy pesados. Formaciones de baja permeabilidad una parte de ,se aplica ala formación) En estas condiciones los efectos electrolíticos no se eliminan unos aotros. Por lo que es necesario identificar las condiciones que favorecen laexistencia de efectos electrolíticos significativos.mfw aa kEkE sspE wRP06:48 99
  • 100. ESSP TEÓRICO VS. ESP MEDIDOEl es determinado por latemperatura de la formación quecontrola el valor de k y lasactividades químicas.• La intensidad de corriente quecircula en el límite arena – lutitaes generado por el potencial total.Donde: son las resistenciasencontradas por la resistenciaeléctrica i.SSPEmshf rrr ,,mShfSSP rrrIE21logaaKESSP06:48 100
  • 101. • El SP medido es el potencial ohmico cuando el electrodo se muevedentro del pozo y se expresa por:• Combinando las ecuaciones anteriores, resulta:Esto me dice que:• La relación depende de: Resistividad de capa adyacente. Resistividad y geometría del pozo( ) Resistividad de formación.Por lo general:mSP IrESSPmshfmSP ErrrrESPssp EE SPSSPEEdhRm,mshf rrr 06:48 101
  • 102. • Sin embargo la corriente tiene un camino mucho más amplio que el de lasección transversal de la formación, produciendo una baja resistenciacomparada con la del camino restringido en el hoyo, y se expresa:Si cuandoSi solamente si, cuando:• Formaciones de baja resistividad.• Lodos base agua fresca.• Capas gruesas.• Hoyos pequeños.• Cuando no se dan estas condiciones se deben hacer CORRECIONES,usando las cartas: SP3 y/o SP4.mrhdRrhmm 2SPSSP EE shfm rrr 06:48 102
  • 103. La siguiente tabla muestra valores del diámetro interno, que dependen de suporosidad:SP4: Solo capas delgadas justifican correcciones.Rango de porosidad Diámetro interior di5-10 10dh10-15 5dh15-20 2.5dh06:48 103
  • 104. FACTORES QUE AFECTAN LAS LECTURAS DEL SP• Espesor de capa: SP disminuye proporcional al espesor de capa.• Invasión: reduce SP.• Arcillocidad: reduce SP.• Hidrocarburos: reducen ligeramente SP.• Filtrado de lodo: deflexión del SP desde la línea base de lutita dependede resistividades relativas de filtrado de lodo y agua de formación. Lodo dulce: SP negativo: Lodo salino SP positivo: ,cero SP, no existe deflexión.wfwwwfRRRRwfw RR06:48 104
  • 105. DETERMINACIÓN DE LA RESISTIVIDAD DELAGUA DEFORMACIÓN A PARTIR DEL SP• Rw, es esencial para calcular la saturación de agua, Sw.• En la interpretación de registros, es mas práctico utilizar resistividades.• Gondouin introdujo el concepto de resistividad equivalente y que es proporcionalal reciproco de las actividadesSi el filtrado de lodo es esencialmente una solución pura de NaCl.entonces:Y el SSP puede ser expresado por:weqwaARmfweqweqmfaaRReqweqmfRRKSSp)()(log06:48 105
  • 106. Grafica que representa la resistividad del NaCl en función de la actividad del NaCl• En figura se muestra que , para R > 0.1 Ω-m @ 75ºF• Lodos de perforación base agua fresca > 0.1 @ 75ºFRReqmfRmfeqmf RR 85.006:48 106
  • 107. •Nos interesa Rw yno Rweq en lainterpretación deregistros.•La figura SP-2muestra una cartamás convenientepara la interpretaciónde registros SP06:48 107
  • 108. SP - 206:48 108
  • 109. Esta carta toma en cuenta el efecto de la temperatura y la concentraciónde los iones sodio transportado06:48 109
  • 110. 1. Se determina la magnitud delSP,Esp, del registro de la zona deinterés.2. Si es necesario se debe corregirel valor del SP, para los efectosde capas gruesas y efectos deinvasión.3. Determinar Rmf a temperatura deformación.4. Entrar a la carta con el valor deRmf . La intersección con lalínea de temperatura apropiadanos da el valor de EC1.5. Determinar el valor EC2 restandoel valor negativo ESSP de EC1Agregar el valor positivo ESSP aEC1 para determinar EC2.6. Determinar el valor de Rw en laintercepción de EC2 con la líneaque representa la temperatura dela formación, (punto B).El valor de Rw es más fácil determinar siguiendo los siguientes pasos:06:48 110
  • 111. RELACIÓN SSP = RW PARAAGUAS QUECONTINEN SALES DISTINTAS A NaCl• La presencia de iones divalentes en el filtrado de lodo o en el agua de formaciónafecta considerablemente la magnitud del Essp.• Gondouin uso una aproximación empírica para encontrar Essp en tales casospuede expresarse por:aNa = actividad del ión Na+aCa = actividad del ión Ca++aMg = actividad del ión Mg++• El valor de ESSP puede predecirse si se conoce el análisis químico del agua.mfMgCaNaWMgCaNaaaaaaaLogKEssp *06:48 111
  • 112. 06:48 112
  • 113. •Evers e Iyer usaron análisis de agua publicados para predecir elque fue luego usado para calcular (Rw)eqde Ecuación•Los filtrados de lodo se consideraron soluciones de NaCl.•Para agua con solo NaCl en solución la relación Rw = (Rw)eq•Las curvas siguientes son desplazadas hacia arriba de modo que para el mismovalor de (Rw)eq, el valor de Rw es mayor que para el agua con NaCl pura.•Es importante recolectar y usar datos locales para desarrollar relaciones empíricaspara utilizarlas en la interpretación de registros de pozos.mfMgCaNaWMgCaNaaaaaaaLogKEssp *eqweqmfsspRRKE)()(log06:48 113
  • 114. 06:48 114
  • 115. Relación de Essp – Rw para la membrana de lutita no idealLas Ecuaciones:•Se asume membranas cationicas perfectas. Sobreestimar el valor de Rw queresulta de una subestimación del potencial Ek.•Las medidas de laboratorio hechas sobre membranas lutíticas, muestra unpotencial diferente del calculado para una membrana no ideal.•La asunción de que se comporta como membrana perfecta, en dicho caso noproporcionará un valor exacto de la resistividad del agua de formación.•La Fig. siguiente muestra la correlación entre valores de Rw inferidos de lasmuestras de agua y los calculados de la ecuación para el campo Grand Isle, LA.•La ecuación desarrollada por smith en función de la capacidad de intercambio delcatión por unidad de volumen poroso. (Qv)•Por la dificultad de calcular Qv, los analisis de registros son rementes o aceptaneqweqmfRRKSSp)()(logmfMgCaNaWMgCaNaSSPaaaaaaKE log*06:48 115
  • 116. 06:48 116
  • 117. • Silva y Bassiouni desarrollaron una relación gráfica empírica entre ESSP y RWpara membranas de lutita no ideales.• La resistividad eléctrica disponible de la lutita, Rsh, se usa para reflejar loscambios en salinidad, contenido de arcillas, porosidad de la lutita y de laeficacia de la membrana.• Se desarrolló una gráfica usando datos de la costa de USA para casos dondeNaCl constituye más del 95% en peso del total de sólidos disueltos (TDS).• Para determinar RW, el valor de ESSP, Rmf a temperatura de la formación, y laresistividad promedio de las lutitas adyacentes, Rsh, son requeridos.06:48 117
  • 118. mvEsp ,06:48 118
  • 119. Se muestra lamejora enestimación deRW, comoresultado deluso de lagraficapropuesta porSilva yBassiouni.06:48 119
  • 120. Lau y Bassiouni1. Introdujeron un modelo de SP que incorpora el concepto del fenómeno detransporte de agua y eficacia de la membrana de lutita, meef.2 . Este término mide la conducta no ideal de una membrana de lutita. Unamembrana ideal despliega 100% de eficacia.3. La eficacia de la membrana relaciona empíricamente la resistividad de lalutita, Rsh, por:No debe exceder de la unidadsheff Rm 3.047.006:48 120
  • 121. 06:48 121
  • 122. 06:48 122
  • 123. 06:48 123
  • 124. 06:48 124
  • 125. CARÁCTER Y FORMA DE LA DESVIACIÓN DEL SP•El máximo RW es, lo que la más baja deflexión del SP es; es decir, la mayorsalinidad del agua de formación es, lo que la más alta deflexión del SP es.•Además el valor absoluto de Rw, la relación Rmf / Rw o precisamente Rmf / (Rw)eqdetermina la magnitud de la deflexión del SP.06:48 125
  • 126. • Si el lodo es relativamente másfresco que el agua deformación, es decir Rmf > Rw,se tiene una deflexión negativadel SP.• Si las salinidades del filtradodel lodo y el agua de formaciónson casi las mismas, es decirRmf = (Rw)eq, entonces se tieneuna pequeña o ningunadesviación del SP ya que log[Rmf / (Rw)eq ] = 0.• Si el agua de formación es másfresca que el filtrado de lodo, esdecir Rmf < (Rw)eq, se tiene unadesviación positiva del SP.El contraste entre filtrado de lodo y salinidad de agua de formaciónresulta en uno de estos tres casos típicos:06:48 126
  • 127. DESPLAZAMIENTO DE LA LÍNEA BASE DE LUTITA• Ocurren cuando una capa delutita no es una membranacationica perfecta.• Una capa arcillosa separa aguasde formación de diferentessalinidades.• Los cambios grandes dificultan ladefinición de la línea base lutita yla determinación del valor SSP.06:48 127
  • 128. PRECAUCIONES QUE SE DEBEN TENER EN CUENTAAL CORRER EL REGISTRO DEL SP.• El SP no tiene respuesta en un lodo base aceite• La respuesta del SP no es significativa en formaciones arcillosas• Se deben tomar precauciones en yacimientos con alta saturación dehidrocarburos.• La presencia de formaciones duras afecta la lectura del SP.• Se debe correr el registro del SP antes de realizar cambios en lascaracterísticas del lodo.• Si las resistividades del filtrado del lodo y del agua de formación son casiiguales, las deflexiones del SP serán muy pequeñas y la curva no será muysignificativa.06:48 128
  • 129. DETERMINACIÓN DE LA RESISTIVIDAD DEL AGUADE FORMACIÓN (RW).• Se lo puede obtener por tres métodos:– Laboratorio• Resistivímetro• Titulación– Catálogos– A partir del SP• En la mayoría de los casos se puede obtener un valor confiable.Tener precauciones cuando:• Hay sales distintas de NaCl.• Existe desplazamiento de línea base de lutita• Existe potencial electrocinético significativos ( )– Formaciones de baja permeabilidad– Formaciones de presiones agotadas– Lodos pesadosKE06:48 129
  • 130. • Se puede despreciar cuando:– Formaciones de buena permeabilidad– Agua de formación salada– Lodos muy resistivos• K = 61 + 0.133T (°F)• K = 65 + 0.24 T (°C)eqRweqRmfKESSP)()(logKE06:48 130
  • 131. PASOS PARA DETERMINAR RW A PARTIR DE SP.1. Identificar zonas permeables. (SP, GR, ML, CAL)2. Establecer línea base de lutita3. Leer SP de zonas seleccionadas y el espesor de capa (h).4. Determinar temperatura de formación5. De ser posible realizar correcciones al SP, por invasión y espesor decapa. (SP-3, SP-4).Si la formación es limpia, gruesa, entonces SP = SSP.TDSTBHTgG STFDgFT GFDmTSTeFT *06:48 131
  • 132. 6. Determinar (Rw)eq (SP-1)• Ingresar al gráfico con SSP y temperatura de formación yobtenemos:(Rmf)eq / (Rw)eq• Obtener el valor de (Rmf)eq• Para los lodos con predominio de NaCl.a) Si Rmf @ 75°F > 0,1 Ω - m, corregir Rmf @ FT.a) Si Rmf @ 75 F < 0.1 Ω - m, usar SP-2 (2m), para obtener(Rmf)eqFTTRR)77.6()77.6(2112CTTRR)5.21()5.21(2112mfeqmf RR 85.006:48 132
  • 133. • Con valores (Rmf)eq / (Rw)eq y (Rmf)eq carta (SP-1) entonces(Rw)eq a temperatura de formación ó7. Con (Rw)eq y F.T. carta (SP – 2) entonces se obtiene Rw @ F.T otambien puedo utilizar directamente la ecuacion:eqRweqRmfKESSP)()(log06:48 133
  • 134. 06:48 134
  • 135. 06:48 135
  • 136. 06:48 136
  • 137. 06:48 137

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