3 interp de form. limpia

INTERPRETACIÓN DE PERFILES

EN FORMACIONES LIMPIAS

CAPÍTULO 3

Interpretación de Perfiles en Formaciones Limpias

* Determinación de Resistividad

del agua de Formación.

* Determinación de la Porosidad.

* Determinación de la Saturación

de agua

Enrique Hung

Determinación de la resistividad del agua de formación

1. A partir de muestras de agua

a . Medición directa de la resistividadb. Análisis químico de la concentración salina

2. A partir de la curva de SP

4. Archivos o catálogos de resistividad de agua

3. Usando técnicas de interpretación de perfiles

en una zona de agua

a . Ecuación de Archie

b . Método Rwa

c . Método gráfico

Relación entre la resistividad del agua de formación y la temperatura

= Rw1

Rw2

T2 + 6.77

T1 + 6.77Conversión de Rw75 a ppm de NaCl

ppm=10

3.562 - log(Rw75 -0.0123)

0.955

Rw75 = 0.0123 + 3647.5

(ppm)0.955

Conversión de ppm de NaCl a Rw75

Ejemplo

Rw200 = 0.4

ppm = ?Rw75 =

200 + 6.77

75 + 6.770.4 = 1.0

ppm=10

3.562 - log(1.0 – 0.0123)

0.955= 103.7355 = 5438

Medición directa de la resistividad del agua de formación a partir de muestras

Rw =V

IV

i

Gráficamente

0.401.0

5.300

Ejemplo

Rw200 = 0.4

ppm = ?

ppm = 5.300

Rw75 = 1.0 Ω-m

200

Rw a partir del análisis físico - químico

TOTAL 46.000

FACTOR NaCl Equiv.IONES CONC. (ppm)

Na+Cl 25.000

CO3 2.000

SO4 5.000

HCO3 10.000

Mg 4.000

Ejemplo

Facto

res d

e

mu

ltiplic

ació

n

ob

ten

ido

de

un

grá

fico

Los 46.000 ppm de iones total de todas clases NO

conducen la corriente igual que 46.000 ppm de NaCl

HAY QUE DETERMINAR LA CONCENTRACIÓN EQUIVQLENTE A NaCl

DE CADA UNO DE LOS IONES Y DE LA CONCENTRACIÓN TOTAL

Co

ncen

tració

n

eq

uiv

ale

nte

de

ca

da

ion

Concentración

equivalente

total de NaCl

0.37

0.20

Mg0.90

Gráfico de los factores de multiplicación

Para determinar las concentraciones equivalentes de NaCl

46.000

0.40 SO4

Rw a partir del análisis físico - químico

IONES CONC. (ppm) FACTOR NaCl Equiv.

Na+Cl 25.000

CO3 2.000

SO4 5.000

HCO3 10.000

Mg 4.000

TOTAL 46.000

Se pide :

1. ppm de NaCl equivalente

2. Rw a 75 F

3. Rw a 200 F

25.000

800

1.850

2.000

3.600

Rw = 0.077 a 200F

33.250

1.00

0.40

0.37

0.20

0.90

ppm de NaCl Equiv. = 33.250 ppm

Rw75 = 0.0123 + 3647.5

(33250)0.955

Rw = 0.195 a 75FRw200 = 0.19575+6.77

200+6.77= 0.077

Rw75 = ? Rw200 = ?

Determine


2. Rw a 75 F

3. Rw a 200 F

(Ejercicio No 6 para los participantes )

El resultado del análisis químico de una muestra de agua de formación se tiene

las siguientes concentraciones : Na : 230 ppm; Cl : 350 ppm; CO3 : 800 ppm ;

SO4 : 780 ppm; HCO3 : 1.000 ppm; Ca : 750 ppm; K : 490 ppm.

CO3=0.74

SO4 = 0.57

HCO3 = 0.30

Ca = 0.82 K = 0.90

Solución del ejercicio No 6

4400

Na 230

Cl 350

CO3 800

SO4 780

HCO3 1000

Ca 750

K 490

Total 4400

Se pide :


2. Rw a 75 F

3. Rw a 200 F

Rw A PARTIR DEL ANALISIS QUIMICO

IONES CONC. (ppm) FACTOR NaCl Equiv.

Cl 350

CO3 800

SO4 780

HCO3 1.000

K 490

TOTAL 4.400

Na 230

Ca 750

1.00

1.00

0.74

0.57

0.30

0.82

0.90

Rw75 = 1.77

Rw200 =0.70

2.972

ppm equiv = 2.972

230

350

592

444

300

615

441

Rw75 = 0.0123 + 3647.5

(2972)0.955

Solución del ejercicio No 6

Rw200 = 1.77 75+6.77

200+6.77= 0.70

Determinación de Rw a partir de la curva de SP

La curva de SP puede ser usada para determinar Rw si se

cumplen las siguientes condiciones:

SP = Ec= SSP = - Klog ( Rmfe/Rwe)

• Espesor adecuado o la lectura ha sido corregida

por capas vecinas.

• La arena es limpia o libre de arcilla.

• Invasión no profunda (Porosidad mediana)

• Resistividad no muy alta – Arena acuífera Sw = 100%

(SP)leido = SSP - (Ef)Rt + (Ef)Vsh + (Ef)Di + (Ef)e

Son despreciables


SP = Ec= SSP = - Klog ( Rmfe/Rwe)

Rmf > 0.1 a 75F

no usar el gráfico

Rmfe es apro-

ximado con

Rmfe = 0.85*Rmf

K=61+0.133*TF

Rmfe a partir

del gráfico

Para la conversión

de Rwe a Rw sí se

puede usar todo el

gráfico o algebrai-

camente.

Repaso

La conversión de Rwe a Rw

Rw = Rwe + 0.131 x

- 0.5 Rwe +

0.426

Tf

50.8log

10

- 2

Tf

19.9log

1

10

Algebraicamente

Gráficamente

Rm

fo


Ejemplo1. Algebraicamente

SSP=-68; Rmf=0.41 a Tf=150ºF

log ( Rmfe/Rwe) =SSP-K

Rmfe/Rwe = (10)SSP

-K

K = 61+0.133*150 = 81

Rmfe = 0.85*0.41 = 0.348

Rwe =Rmfe

6.9=

0.348

6.9=0.050

= (10)- 68

- 81 = 6.9 Rw=0.060

Rw=0.060

SSP = - Klog ( Rmfe/Rwe)

K=61+0.133*TF

Rmfe = 0.85*Rmf

Ya hecho

Determinación de Rw a partir de la curva de SP2. Solución gráfica

Ejemplo

SSP=-68; Rmf=0.41 Tf=150ºF

Rmfe = 0.85*0.41 = 0.348

-68150

Rwe = 0.047

0.047

0.348

Rw = Rwe + 0.131 x

- 0.5 Rwe +

0.426

Tf

50.8

log10

10

- 2Tf

19.9log

1

Rw = 0.047 + 0.131x

- 0.5 0.047 +

0.426

150

50.8

log10

10

- 2150

19.9log

1

x

= 0.080.047 + 0.131x0.138

-05x0.047 + 8.528 Rw =


Otra solución

gráfica equivalente

10

m

v

Las 10 arenas del pozo 207 mostradas en el Registro

de Inducción anexo son de la formación OFICINA.

Basado en los criterios de selección vistos en clase,

seleccione la arena apropiada para determinar el valor

de la resistividad del agua de la Formación Oficina a

partir de la curva de SP.

Rw = ? a 75ºF

Concentración de NaCl en PPM = ?

Problema No. 7 para participantes0

50

11100

Solución del problema No. 7

Criterios de selección para determinar Rw a partir de la cueva de SP

2 Espesor adecuado o la lectura ha sido corregida por capas vecinas.

3 La arena es limpia o libre de arcilla.

4 Invasión no profunda (Porosidad mediana)

1 Resistividad no muy alta – Arena acuífera Sw = 100%

Ri = R16”

Rm = 0.5 a Tm (Cabezal)

Ri

Rm= 16

10’

= 8

Arena 1

Invasión no profunda

Es la mejor para determinar Rw con la curva de SP

Arena 1 e = 22’

Arenas 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 y 8

Arenas 1 y 2

Arena 1

Si Esp. > 10’

corr. < 10%

se desprecia

10

m

v

Solución del problema No. 7 Determinación de Rw usando SP de la arena 1

K = 61+ 0.133*Tf

Rmfe = 0.85*Rmf = 0.85*0.47 = 0.40

SSP = - Klog ( Rmfe/Rwe)

Lectura de SSP

SS

P =

-7

3

Cálculo de Tf

Profundidad de arena 1 Pf = 11090’

Tf =Tm - Ts

Pmx Pf + Ts

Del cabezal Pm =12511 Tm = 238ºF

Tf =238 - 80

12511x11090 + 80 = 220ºF

Del cabezal Rmf = 1.28 a 76ºF Rmf220ºF = 1.2876 + 6.77

220+6.77= 0.47 > 0.1

K = 61+0.133 Tf = 61 + 0.133* 220 = 90.3

Cálculo de K

Cálculo de Rmfe

SSP = SP = -73 mvSSP = - K log Rmfe

Rwe

= 0.81SSP

-K-73

-90.3=Log( ) =Rmfe

Rwe

Rmfe

Rwe= (10)0.81 = 6.43 Rwe = = 0.062

0.406.43

Rw = 0.062 ( Del gráfico “chinchorro”) a Tf

Cálculo de Rw

Rw75 = Rw220Tf + 6.77

Ts + 6.77Rw75 = 0.062 220 + 6.77

75 + 6.77= 0.172

Cálculo de Rw a 75ºF y ppm

ppm = 10X 3.562 – log (Rw75 - 0.0123)

0.955X =

3.562 – log (0.172 - 0.0123)

0.955X = = 4.56

PPM = 104.56 = 36,664

Solución del problema No. 7

=2.65 - 2.30

2.65 - 1.0= 0.212

Para Sw = 1.0

Rw = 2 Rt / a = (0.2122 x 1) / 0.81Rw = 0.055

2.3

0 g

/s

1.0

oh

m-m

Are

na l

imp

ia

Sw n = a Rw

2 Rt

Ecuación de Archie

1. Ecuación de Archie en una zona de agua

Determinación de Rw usando técnicas de interpretación de perfiles

Ejemplo

12250

EjercicioNo. 8 para los participantes Determine Rw usando los registros

Inducción y Sónico en las zonas 1 y 2

Zona 1

Zona 2

Archie

Porosidad sónica

Φ =Δt – 51.3

188.7 – 51.3

5300

Sw = 0.81xRw

Φ2xRt2

12

25

0

12250

1000.............. mmho---------0

0 ........ Ohm-m ..................50

150 ....................... useg/pie ....100 ............................................50

300 mmho3.3 ohm-m

Sw=1.0

Archie :

1 = (a Rw) /( 2 Ro)

= (71-51.3) / (189-51.3) = 0.143

Rw = (3.3x0.1432) / 0.81 = 0.083

Rt=Ro

Rw = (Ro 2) / a

Zona 1: 12240 - 12246

Rw = 0.083

Zona 2: 12266 - 12272

Zona 1

Zona 2

72 us/p400 mmho

2.5

= (72-51.3) / (189-51.3) = 0.150

Rw = (2.5x0.152) / 0.81 = 0.069

Rw = 0.070

Rw con la ecuación de Archie en una arena de aguaSolución del ejercicioNo 8

¿Cuál tomar como Rw?

71 us/p

2. Método de Rwa

Determinación de Rw usando técnicas

de interpretación de perfiles

Swn = a Rw

m RtEcuación de Archie

(Rwa)min = Rw

Rw = m

SwnRt

a

Para Sw = 1.0

Rw = m Rt

a

Para que Sw sea máxima (Sw = 1.0)

y Rt deben ser mínimos

m Rt --> mínimo

a

Ejemplo :

Arena Rt (%)

1 19.5 23.0

2 36.0 17.0

3 18.0 19.0

4 6.5 22.0

5 5.5 18.0

6 3.7 30.0

7 5.9 16.0

Rwa =

(mRt) / a

1.273

1.284

0.802

0.388

0.220

0.411

0.186

Rw = Rwamin = 0.186 Sw n = a Rw

m RtSw = (Rw / Rwa) 1/n

Sw =

(Rw / Rwa) 1/n (%)

38.2

38.0

48.1

71.7

95.4

67.2

100.0

--> 1/Rwa

Ejercicio No. 9 para los participantes

Determine Rw y Sw de las 5 arenas usando el método de Rwa

Arena b Rt

1 2.365 42

2 2.439 12

3 2.279 5

4 2.445 27

5 2.210 25

Porosidad densidad

Φ =ρma - ρb

ρma - ρf

Rwa =Φ2xRt

0.81

ρma = 2.65

ρf = 1.0

Solución del ejercicio No. 9

Determine Rw y Sw de las 5 arenas usando el método de Rwa

Arena b Rt

1 2.365 42

2 2.439 12

3 2.279 5

4 2.445 27

5 2.210 25

0.173

0.128

0.225

0.124

0.267

ResultadosRwa

1.552

0.243

0.312

0.512

2.200

Sw

0.395

1.000

0.882

0.689

0.332

Rw = Rwamin = 0.243

Determinación de la porosidad formaciones limpias

Registro de Densidad

= ma

ma f

b–

–

Registro Sónico

= t – tma

t f – tma Cp

1Wyllie

Raymer-Hunt & Gardner

Registro Neutrónico

SNP

=

=

CNL

Sumario

Φ = 0.63 (1-Δtma

Δt) Δtma = 55

Determinación de la saturación de agua formaciones limpias

Ecuación de Archie

3 Método gráfico

1 Método convecional

Sw = a Rw

m Rt

1/n

2 Método de Rwa

m Rt

aRwa = Sw =

Rw

RwaRw = Rwamin

1/n

Sumario

Pasos a seguir para evaluar formaciones limpias

Establecer los parámetros

Calcular Rw

Muestras

Curva de SP

Método de Rwa

Método gráfico

Otros (archivos etc.)

Tabular los datos leídos en los registros

Form., Interv., e (espesor), b, t, N, Rte, Rt

Calcular

Rw

a, m, n,

ma, tma, Nma

a, m, n,

Rw, Rt,

Presentación de resultados

e, , Sw

Calcular Sw

Archie, Rwa, gráfico u otros

b, t, N

11

60

0

9

Ejercicio No. 10 para los participantes

Efectúe una evaluación petrofísica de la arena 9 determinando

porosidad Φ y saturación de agua Sw

1. Para evaluar la arena 9, use el valor de Rw obtenido del ejercicio No. 7

2. Use RIL como Rt ( RIL = Rt )

3. Para determinar la porosidad a partir del Sónico use

tf = 189

tma = 51.3 seg/pie

Y seg/pie

Induccion

11

60

0

9

a = 0.81 ; m = 2; n = 2

Determinación de Φ y Sw de la arena 9 del pozo 11-M-207

Sw = 24.0 %

t = 74

=Δt - Δtma

Δt - Δtf

74 - 51.3

189 - 51.3= 0.165 = 16.5%=

RIL = Rt = 32

Sw = 0.81xRw

(Φ)2xRt

1/2

= 0.2400.81x0.062

(0.165)2x32

1/2

Sw=

9

Resultado Ejercicio No. 10

Tf =238-80

1251011600 + 80 = 226ºF

Arena 9 a 11600’

Rw = 0.062 a 220ºF De la arena 1 a 11150’

Rw226 =

Sw = 0.236 %

220+7

226+70.062 = 0.060

Con Rw = 0.060

Ejercicio de Evaluación de una arena limpia del pozo NS 756

Efectúe una evaluación petrofísica de la arena 2 determinando porosidad Φ y saturación de agua Sw

Sugerencias:

1. Use técnica de evaluación de arenas limpias y los siguientes parámetros

m= 2; n = 2; a = 0.81

2. Para evaluar la arena 2, use el valor de Rw obtenido con la ecuación de Archie en

la arena 1 considerada como de agua

3. Use RIL como Rt ( RIL = Rt )

Ejercicio No 11 para participantes

4. Para leer en los registros se usa la siguiente técnica:

se lee el promedio en el de Densidad y el máximo en el Inducción

Are

na 1

Are

na 2

Inducción Resistividad

0 50

Conductividad

1000 0

Are

na 1


Are

na 1

Are

na 2

Densidad


No se puede apreciar

Leer la conductividad

750 mmho

1.3 ohm-m

Are

na 1

Arena 1

Rt = Ro = 1.3

Are

na 1

Resistividad

0 50Conductividad

1000 0

ρb = 2.260

= 0.236

Ф =ρbρma -

ρfρma -

2.65 - 2.260

2.65 - 1=

Sw2 = a Rw

Φ2 Rt= 1

Rw =Φ2 Ro

a

0.2362 x 1.3

0.81= = 0.089

Resultados ejercicio No 11 Cálculo de Rw

Cálculo de Φ

Rw = 0.089

Cálculo de Rw

Densidad 1.9 2.9

Evaluación de la arena 2

Are

na 2

Inducción 0 50

RIL = Rt = 26

ρb = 2.250

Ф =ρbρma -

ρfρma -

2.65 - 2.250

2.65 - 1= = 0.242

Sw2 = a Rw

Φ2 Rt

Sw = 0.217 = 21.7%

Sw = 0.81x0.089

0.2422 x 26

1/2

Resultados ejercicio No 11

Cálculo de Φ

Cálculo de Sw

ρb = 2.250

RIL = 26

3 Método gráfico de Picket

Ecuación de Archie :

Sw n = aRw

m Rtlog(Rt) = - mlog(Φ) + log(aRw) – nlog(Sw)

Log (Φ)

Lo

g (

Rt)

0.01 0.1 1.0 0.0

1 0.1

1.0

1

0100

1000

m

Para Sw = 1 (Arena de agua)

log(Rt) = - mlog(Φ) + log(aRw)

Rw, m y a son constantes

Ecuación de una recta

Para Φ = 1.0 -mlog(1.0) = 0

En este caso

aRw = 0.1

si a = 1.0

Rw = 0.1

nlog(Sw) = log(aRw) –mlog(Φ) – log(Rt)

También puede ser en esta forma

4

2 = 2=

En este caso particular m= 2

log(Rt) = log(aRw) El intercepto

Método gráfico de Pickett

Con este método se puede determinar

m y Rw en una arena de agua

= 0

Ec. de una recta y = -mx

Rt

0.1

1.0

10

100

Φ%10 100

20

Los puntos de Sw < 100%

caen por encima de la

recta de Sw =100%

5

2.2

Las rectas de Sw = 10, 20, 30%………

Ejemplo

Sw2

aRwRt =

•

••

•

•

•

•

Con este método se puede

determinar la Sw de todas

las arenas de un pozo

aRw = 0.20

Sw n

aRw

mRt =Archie

(0.01) (0.10) (1.0)

Se puede calcular los valores

de Rt que corta la recta Φ = 1.0

para los distintos valores de Sw

Rt

0.1

1.0

10

100

Φ%10 100

Ejercicio No. 12 Para participantes

Φ %

28.0

19.0

12.0

8.0

Rt Ώ-m

2.0

4.0

10.0

20.0

En un papel log-log grafica los

siguientes puntos de una arena

de agua para determinar m y aRw

X

X

X

X

m = log(80) – log(1)

log(100) – log(10)

Si a = 1

Rw = 0.20aRw = 0.20

80

1.9 – 0

2 - 1m = = 1.9

Resultado

3 interp de form. limpia

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