clase 36 (registros geofísicos)
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FACULTAD DE INGENIERÍA
División de Ingeniería en Ciencias de la TierraDivisión de Ingeniería en Ciencias de la Tierra
REGISTROS GEOFÍSICOSREGISTROS GEOFÍSICOS
Gabriel Vázquez C.Gabriel Vázquez C.Clase 36Clase 36
IntroducciónTipos de Registros GeofísicosRegistros ResistivosRegistros NuclearesRegistros AcústicosOtros Registros
REGISTROS GEOFÍSICOS
OBJETIVOConocer 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)
AntecedentesEstos 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
Importancia técnica y económicaLa 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 susextremos.
LA TESTIFICACIÓN GEOFÍSICA
Importancia técnica y económicaLa dirección y echado determinados eléctricamente, los
espesores exactos de las formaciones y como complemento los métodos radioactivos y sísmicos, complementan la prospección delsondeo 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.
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)
Introducción
Toma de Registros GeofísicosEl registro se obtiene al hacer pasar los sensoresde la sonda enfrente de la formación moviendo la herramienta lentamente con el cable.
IntroducciónUn 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:
PorosidadDensidadTiempo de transitoResistividadDiámetro del agujeroetc.
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.
Condiciones mecánicas de la TR.
Tipos de Registros GeofísicosSe tiene 2 tipos
Registros en agujero descubiertoInducciónDoble laterologNeutrón compensadoDensidad compensadaSónico digitalImágenes del pozo
Registros en agujero entubadoEvaluación de la cementaciónPruebas de la formaciónDesgaste de la tubería
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)
InducciónDoble inducción Doble laterologMicroesféricoMedición de echadosMicroimágenes resistivas de formación
Herramientas de registros radiactivos
Neutrón compensadoLitodensidad compensadaEspectroscopia de rayos gammaRayos gamma naturales
Herramientas de registros acústicos
Sónico de porosidadSónico dipolar de imágenesImágenes ultrasónicas
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
InducciónDoble laterolog
Registros ResistivosDoble 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
Registros Resistivos
Principales aplicacionesInterpretación de las formaciones con gran diámetro de invasiónFormaciones con contraste medio alto de resistividadesGráficos de invasiónPozos con lodos no conductivos
Rxo Rt
Doble inducción Fasorial
zona invadida zona virgen
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)
Registros Resistivos
La tercera medición se puede obtener de correr la herramienta de enfoque esférico o microesférico
La herramienta DLl permite que se varíetanto el voltaje emitido como la corrientepero manteniendo el producto potencial constante
Registros Resistivos
AplicacionesResistividad en la zona virgen y en la zona lavadaPerfiles de invasiónCorrelaciónDetección de vista rápida de hidrocarburosControl de profundidadIndicador de hidrocarburos móviles
Rxo Rt
Doble Laterolog Telemétrico
zona invadida zona virgen
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
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)
Registros Resistivos
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 lapared 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 investigaciónAplicaciones
Resistividad en la zona lavadaIdentificación de poros y zonas permeablesIndicador de hidrocarburo móvilCalibrador
Microesférico Enfocado
Registros 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
Se tienen 3 tipos de herramientas nucleares
Radiación natural (Rayos Gamma, Espectroscopia)Neutrones (Neutrón compensado)Rayos gamma (litodensidad compensada)
Registros Nucleares
Dada la forma en que interactúan las partículas con la materia tenemos θN= θD CalizaθN >> θD ArcillaθN << θD GasθN > θD ArenaθN < θD Dolomias
θN Porosidad del registro neutron compensadoθD Porosidad del registro litodensidad compensada
Registros NuclearesNeutron compensado
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 aplicacionesDeterminar la porosidadIdentificación de la litologiaAnálisis del contenido de arcillaDetección de gas
Registros Nucleares
Litodensidad CompensadaEs 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.
El conteo obtenido es función del numero de electrones por cm3 y este se relaciona con la densidad real del material.
Registros Nucleares
Aplicaciones Analisis de porosidadDeterminación de litologiaCalibradorIdentificación de presiones anormales
Litodensidad Compensada
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
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.
Registros Nucleares
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
AplicacionesAnalisis del tipo de arcillasDetección de minerales pesadosContenido de potasio en evaporitasCorrelación entre pozos
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
En formaciones sedimentarias el registro refleja el contenido de arcillas y esto es debido a que los elementos radioactivos se concentran en las arcillas.
Registros Nucleares
Aplicaciones
Indicador de arcillosidadCorrelaciónDetección de marcas o trazadores radioactivos
Rayos Gamma Naturales
Esta herramienta mide la radioactividad natural de las formaciones
Registros Acústicos
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 DigitalLa 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
La herramienta sónico digital permite la digitalización completa de ondas en el fondo de tal manera que se elimina la distorsión del cable.
Registros Acústicos
AplicacionesCorrelación de datos sísmicosSismográmas sintéticosDeterminación de porosidad secundaria y primariaDetección de gasDetección de fracturasCaracterísticas mecánicas de la rocaEstabilidad del agujeroRegistro Sónico de cementos
Sónico Digital
Otros Registros
Medición continua de hechadosMide 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
AplicacionesDeterminación de echados estructuralesIdentificación de fracturasGeometría del pozo
La herramienta requiere un medio conductivo para la medición
Medición continua de hechados
Otros Registros
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.
Otros Registros
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.
Otros Registros
Aplicaciones
Geometría del agujeroInformación direccionalVolumen de agujero y de cemento
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.
Otros Registros
Inducción de imágenesEsta 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.
AplicacionesRegistro 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.
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
Inducción de imágenes