[POTENCIAL ESPONTANEO][2015]

INSTITUTO TECNOLGICO SUPERIOR DE TANTOYUCAPRACTICA 1: POTENCIAL ESPONTANEOMATERIA:MTODOS ELCTRICOSINTEGRANTES:LPEZ GARCA CANDY ANTONIACRUZ HERNNDEZ SANDRA LUZMERAZ ARGUELLES LUIS FERNANDOSAUCEDO CARRILLO RALCATEDRTICO:ICyE. ROSALINO DEL NGEL AVILSINGENIERA PETROLERASEMESTRE: 5GRUPO: A

TANTOYUCA, VERACRUZ. SEPTIEMBRE, 2015.

NDICE1. INTRODUCCION 32. OBJETIVOS 43. METODO DEL POTENCIAL ESPONTANEO... 54. ORIGEN..... 65. METODOLOGIA DE CAMPO. 76. FENOMENOS QUE CONTAMINAN LAS MEDIDAD... 87. SP EN LA ING PETROLERA. 9-118. QUE ES EL SP?............................................................ 12-139. FUNDAMENTOS. 14-1710. COMPONENTES. 18-2011. LA CURVA SP.. 2112. RESULTADOS. 22-2313. CONCLUSIONES 2414. BIBLIOGRAFIAS.. 25

1. INTRODUCCIN

Elmtodoelctrico de prospeccin se basa en el estudio de campos de potencial elctrico, tanto en lo referente a los naturalmente existentes en la corteza terrestre, como a los artificialmente provocados en la misma. Mediante estas mediciones se puede determinar la situacin en el subsuelo de criaderosmineraleso reconocerestructurasgeolgicas.El potencial espontneo es un fenmeno natural que existe en el pozo cuando dos fluidos de diferentes salinidades se ponen en contacto. Este se manifiesta como una diferencia de potencial o voltaje en los contactos entre las formaciones permeables y las lutitas. La corriente ofuerzaelectromotriz generada se denomina efecto o potencial electroqumico. La penetracin del filtrado de lodo dentro de la formacin puede causar tambin un potencial denominado potencial electrocintica, que por lo general tiene unvalormuy bajo y puede ser generalmente despreciado.La curva de potencial espontneo es unregistrode la diferencia de potencial elctrico entre dos electrodos, uno mvil, en el pozo y otro fijo, en la superficie. La curva se registra como la deflexin desde una lnea base arbitrariamente fijada por el ingeniero a cargo de la operacin, hacia la izquierda o hacia la derecha, originada por la diferencia entre la salinidad del filtrado de lodo y la salinidad delagua.

2. OBJETIVOS DEL METODO

El mtodo del Potencial espontneo se basa en medir entre dos puntos del terreno, cual es la diferencia de potencial elctrica generada de la forma natural en el subsuelo.

Por consiguiente, el objetivo de este mtodo se reduce simplemente a detectar en nuestro registro de campo, las variaciones espaciales del potencial.

3. Mtodo del Potencial Espontaneo

Es un tipo de registro geofsico y tambin se usa como sondeo elctrico vertical. Es sper sencillo de entender, lo nico que se hace es medir el voltaje (o potencial elctrico) entre dos puntos.

Es la medida de la diferencia de potencial entre un electrodo fijo y otro mvil, sin fuente emisora. Esta diferencia de potencial se debe entre otras causas, a procesos de oxidacin-reduccin en presencia de agua.

4. Origen de los PotencialeS Espontneos

De fondo:

Vinculados slo a conduccin de tipo inico pueden a su vez ser de dos tipos, Por variaciones de concentracin en los electrolitos del subsuelo. Por filtracin o capilaridad de los electrolitos

De mineralizacin

El potencial espontaneo se origina por casusa de:

1. Potencial de electro filtracin, por el lodo en un medio poroso.2. Potencial de membrana, en caso de arcillas o margas.3. Potencial de difusin, debido a la existencia de diferentes concentraciones de electrolito en el terreno.4. Potencial electroqumico: la existencia de menas metlicas en el subsuelo.

Otra fuente que origina el potencial espontaneo el "potencial que fluye" (o potencial electro cintico) que se presenta del flujo del lquido cargado de minerales disueltas (agua subterrnea) con un medio poroso y fisuras del terreno.

5. Metodologa de campo

Tipos de configuraciones en la captura de los datos.

Configuracin del gradiente. Configuracin de base fija (o campo total). Configuracin multielectrdica.

A la hora de realizar las medidas de campo, que al igual que en Tomografa elctrica se disponen en forma de perfiles, podemos optar por diferentes procedimientos. Si bien todos ellos se han utilizado con xito en diferentes trabajos, la susceptibilidad a errores sistemticos hace que ciertos dispositivos sean ms idneos que otros

6. FENOMENOS QUE CONTAMINAN LAS MEDIDAS DE POTENCIAL

Corrosin de elementos metlicos enterrados Actividad biolgica y cambios en la vegetacin Ruidos Depsitos de minerales conductivos Actividad geotrmica Equipos elctricos en el terreno Efectos distorsionadores del terreno o variaciones laterales de resistividad

7. Sp en la Ing. petrolera

Curva Del Potencial Espontaneo (SP)La curva del potencial espontaneo o SP (SpontaneusPotential) representa la diferencia de potencial elctrico entre un electrodo fijo en la superficie y otro mvil dentro del pozo enfuncinde la profundidad.Laescaladel SP no tiene un valor ceso (0) absoluto, esto es debido a que apenas se registran los cambios de potencial dentro del lodo al pasar la herramienta de registro frente a diferentes capas.

Origen del potencial espontaneo Dentro del pozo se originan potenciales elctricos espontneos en las interfaces entre las rocas permeables e impermeables, as como en la interface de la entre la zona virgen y la zona lavada, como semuestraen la siguienteimagen.

Como consecuencia se establece la circulacin de corrientes elctricas dentro de la formacin las cuales atraviesan el lodo dentro del pozo originando deflexiones en la curva del SP.En otras palabras; las deflexiones de la curva del SP resultan de las corrientes elctricas que fluyen en el lodo del pozo.

No existe ningunacorriente elctricadentro del pozo en el centro de una lutita, debido a que esta es impermeable y en consecuencia la curva del SP es plana llamndose "Lnea Base de Lutitas".

Por otro lado, en frente de formaciones permeables la curva muestra deflexiones con respecto a la Lnea Base de Lutitas; en las capas gruesas estas deflexiones tienden a alcanzar una curva esencialmente constante, definindose as una lnea de arena.La deflexin puede ser a la izquierda (Negativa) o a la derecha (Positiva), dependiendo principalmente de las salinidades relativas del agua de formacin y del filtrado del lodo.

Siendo de la siguiente manera: Si la salinidad del agua de formacin es mayor a la del filtrado del lodo la deflexin ser hacia la izquierda. Si la salinidad del filtrado del lodo es mayor a la del agua de formacin la deflexin ser hacia la derecha.No se puede registrar una curva del SP en pozos llenos de lodos no conductivos ya que estos no proporcionan una continuidad elctrica entre el electrodo del SP y la formacin. Adems, si las resistividades del filtrado del lodo y del agua son casi iguales, las deflexiones del SP sern muy pequeas y la curva no ser muy significativa.

8. Qu es potencial espontneo?

Potencial espontneo (SP) es una natural diferencia de potencial elctrico en la Tierra, medido por un electrodo en un pozo, en relacin con un electrodo de referencia fijo en la superficie. El potencial espontneo se reconoci por primera vez por Conrad Schlumberger, Marcel Schlumberger, y EG Leonardon en 1931, y lo que public por primera vez fueron ejemplos de campos de petrleo de Rusia. El potencial espontneo es un tipo de registro geofsico, tambin se usa como sondeo elctrico vertical.

Mtodos para medir el potencial espontaneo y tecnologas aplicadas a esta rea.

El potencial espontneo es un voltaje de DC.(corriente directa por sus siglas en ingls) es lo que genera el flujo de electricidad (el movimiento de electrones o corriente elctrica) a travs de un material conductivo, en las actividades a realizarse en un equipo diseado para medir los pequeos voltajes de DC y tener la capacidad de filtro de ruido de baja frecuencia se utilizan para medir el SP. Las sondas especializadas que se utilizan para conectar los instrumentos a la superficie de la tierra deben ser no polarizantes, de lo contrario se puede producir un "contacto" de voltaje a travs de la accin electroqumica de la sonda en s. No polarizar sondas utilizando una "olla porosa" que contiene la sal de metal (sulfato de cobre) se utilizan para la solucin de superficie SP. En entornos de pozo, de material inerte, se utilizan electrodos metlicos.

9. FUNDAMENTOS DE MEDICION DEL SP

Para realizar lamedicindel SP se utilizan distintos instrumentos montados en una sonda que se baja al pozo mediante un cable conductor. Este cable es deaceroy normalmente posee siete (7) conductores elctricos que sirven para alimentar elctricamente a los equipos del pozo y al mismotiempohacer llegar a la superficie losdatosledos por las diferentes sondas a medida que realizan el recorrido en el interior del pozo.A medida que se va recogiendo el cable la sonda va midiendo, y las lecturas que son enviadas a travs del cable, se registran en cintas magnticas que posteriormente sern utilizadas para lainterpretacinde datos.

FACTORES QUE AFECTAN A LA CURVA DEL SP

Entre los principales factores que afectan la curva tenemos: El lodo o fluido de perforacinEste afecta de diversas formas a la curva. Bien sea por la salinidad del lodo, ya que la presencia de estos minerales puede influir en la resistividad y reflejarse en el registro. Para ello se debe conocer primero las caractersticas de salinidad del lodo utilizado.Otra forma de afectar es cuando el fluido invade a la formacin. Dentro de un estrato cuya porosidad/permeabilidad sea bastante efectiva podr, por diferencia dedensidad, filtrarse el lodo de perforacin, cuando esto ocurre la curva SP reflejar las inclusiones o invasiones hechas por el fluido. En estos casos se debe calcular el dimetro de la zona contaminada. SaturacinDependiendo del fluido que este saturando a la formacin, este influir en la curva del registro. Inclusin o alternancia de arcillas/lutitas en la formacinPresentes como cuas dentro de la capa permeable, pueden repercutir en la resistividad de la capa. FallasQue ocasionarn elcambiode litologa y por consiguiente el cambio en la tendencia de la curva. Temperatura Dimetro del pozo

UNIDAD DE MEDICION DEL SP

La unidad del medicin del Potencial Espontaneo es el mili voltio (mV), ya quecuantifica la diferencia depotencial elctricoentre dos puntos, en este caso, mide la diferencia de potencial elctrico entre dos electrodos, uno mvil, en el pozo y otro fijo, en la superficie.El voltio se define como ladiferencia de potenciala lo largo de un conductor cuando unacorrientede unamperioutiliza unvatiodepotencia.

CORRECCIONES AMBIENTALES Y PRECAUCIONES

El valor del SSP puede obtenerse directamente de la curva del SP si la capa es limpia, gruesa, porosa, permeable y moderadamente invadida, y siel aguade formacin es salina y el lodo de perforacin no es muy resistivo. Estas condiciones no siempre estn presentes, por lo cual la curva del SP debe ser corregida. La Figura 5.27 permite corregir la curva del SP para obtener el SSP, tomando en cuenta el espesor de la capa, la invasin y los contrastes de resistividades. No obstante, la capa debe ser no arcillosa.Es importante asegurarse de que no exista potencial electrocintico, que puede estar presente en los casos de formaciones con alto nivel de agotamiento depresin, o cuando se perfora con lodos muy pesados. Si existenanlisisde agua y estos muestran cantidades apreciables de iones diferentes del sodio y el cloro, o cuando hay cambios en la lnea base del SP, es preciso tomar las precauciones del caso. Si es posible hacerlo, la determinacin de Rw debe ser poyada por variastcnicasdiferentes.

APLICACIONES DEL SP

Identifica zonas permeables y porosas. Determinar el valor de Rw. Determinar la arcillosidad de la formacin. Correlacionar unidades litolgicas.

10. El SP tiene 2 componentes: un componente Electrocintico y un componente Electroqumico.

a) El Componente Electrocintico. Este componente se conoce tambin como potencial de corriente o potencial de electro- filtracin. Se produce cuando un electrolito fluye debido a que una solucin es forzada por presin diferencial a fluir a travs de un medio poroso, permeable no metlico (membrana).

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

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

Debido a que la salinidad del agua de formacin es mas alta , tanto los cationes Na+ y los aniones Cl- migrarn hacia el filtrado del lodo. El in Na+ es comparativamente mayor y arrastra 4.5 molculas de agua . El in Cl- es mas pequeo y arrastra solo 2.5 molculas de agua. De all que el Cl- migrar mas fcilmente que los iones Na+.

El resultado es un incremento de las cargas positivas dejadas en el agua de formacin, estas cargas restringen la migracin de Cl- hacia la zona lavada esto equivale a un flujo de corriente convencional en la direccin opuesta. Potencial de Membrana Debido a la estructura laminar de la arcilla y a las cargas en las laminas, las lutitas son permeables a los cationes Na+ pero impermeables a los aniones Cl-,es decir actan como membranas selectivas por esto el potencial a travs de las lutitas se llama potencial de membrana.

Potencial electrocintica.

El paso de una solucin de resistividad elctrica y viscosidad a travs de un medio capilar o poroso, puede generar un gradiente de potencial elctrico a lo largo de la trayectoria del flujo. Este potencial es lo que se conoce como Potencialelectrocintico.

Segn Dakhnov [13], la gnesis de este potencial se debe a la adsorcin preferencial de iones de la misma polaridad (en general aniones) en la superficie de los granos, formando una capa fija. Como respuesta a este fenmeno, se produce un enriquecimiento por parte del fluido intersticial de iones de polaridad opuesta formando otra capa (en este caso mvil), de forma que en presencia de un gradiente hidrulico, el movimiento del agua intersticial y por tanto de la capa mvil, genera una carga neta de separacin en la direccin del movimiento. Estas dos capas es lo que se conoce como la doble capa de Helmotz.

11. LA CURVA SP

La curva de potencial espontneo (SP) es un registro de fenmenos fsicos, que ocurren naturalmente en las rocas de una formacin o reservorio dado.

La curva del SP registra el potencial elctrico producido por la interaccin entre el agua de formacin, el fludo de perforacin (conductivo) y lutitas, este voltaje es resultado de una corriente contnua que se genera en dichos bordes por la diferencia de salinidad.

La pendiente de la curva de SP es proporcional a la intensidad de corriente del SP en el lodo del pozo a ese nivel, dichas intensidades de corriente estn al mximo en los limites de las formaciones permeable.

La forma de la curva del SP y la amplitud de la deflexin enfrente a la capa permeable dependen de varios factores.

12. RESULTADOS DE LA PRACTICA

TIEMPO (minutos)DIA SECO (mV)DIA LLUVIOSO (mV)

142,7-1

221-9,7

319,7-7,4

415,3-5,8

513,9-4,9

611,8-4,3

78,9-3,5

87,9-3,1

96,6-2,4

105,9-2,4

En muchos suelos compactos conductivos, estas variaciones son inferiores de 5 o 10 mV., sin embargo para suelos secos y resistivos estas variaciones pueden ser de decenas de mV. (Corwin [ ] 21 ).

A la hora de interpretar los resultados, la variacin exacta del potencial espontneo en zonas con presencia de flujos de agua, es una funcin compleja que depende de aspectos tales como la seccin geoelctrica, la intensidad del flujo, o la profundidad y geometra de ste (Wilt and Corwin [28]). Sin embargo en la prctica, y como resultado de diversos estudios as como de la experiencia acumulada en casos reales, se han observado ciertas tendencias en el comportamiento del potencial que se usan a modo de reglas en la interpretacin. En el caso de analizar los resultados obtenidos a travs de los perfiles, identificaremos como zonas susceptibles de presentar filtraciones, aquellas zonas en donde se produzcan anomalas negativas, es decir un descenso relativo del valor del potencial electrocintico

.

Dado que en la naturaleza mayoritariamente tenemos soluciones salinas mono- y bivalentes, la capa mbil de la doble capa de Helmotz esta compuesta por cationes, de forma que los iones positivos son transportados en la direccin del flujo (Bogolovsky [ ] 30 ). Esto conlleva que en el caso de trabajar con mapas de isolneas, en zonas en donde tengamos flujos de agua con una trayectoria subhorizontal o descendente (i.e. al penetrar travs de un dique de tierra o bajo el fondo de un reservorio), en general observaremos una disminucin relativa del valor del potencial en el sentido del flujo (anomala negativa), mientras que si el flujo tiene una trayectoria ascendente con respecto a la superficie del terreno, generalmente se producir un aumento relativo del potencial en el sentido del flujo (fig.17). Bogolovsky [ ] 30 ; Corwin [ ]

13. CONCLUSIN

Losregistrosgeofsicos de pozos son tcnicas que hoy en da y desde sus inicios nos permiten evaluar las formaciones in-situ, as mismo son capaces de proporcionarnosinformacinms certera, dando como resultado una mejor aproximacin de los parmetros fsicos y geolgicos de la formacin deinters.Actualmente los registros geofsicos representan un papel sumamente importante para laindustriapetrolera, gracias a sudesarrollotecnolgico, el cual parte de los primerosprincipiostcnicos desarrollados hace muchos aos; razn por la cual hoy en da se tiene la capacidad de determinar el potencial petrolero de una formacin o yacimiento.Todo ingeniero petrolero debe tener en cuenta la existencia de estos perfile elctricos, conocer susherramientasy aplicaciones, con elobjetivode tener una mejor aproximacin de la interpretacin litolgica y del contenido de fluidos de la formacin que atraviesan durante la perforacin de un pozo.La asignaturaInterpretacin de perfiles de pozos, debe ser considerada como una herramienta de suma importancia por todos aquellos que busquen ser gelogos o ingenieros petroleros, pues en la industria se requiere de personas que sean capaces de interpretar una formacin, que logren conocer e identificar losriesgosoperativos que pudieran presentarse durante la perforacin de un pozo.

14. BIBLIOGRAFAS

http://potencialespontaneo.blogspot.mx/http://es.slideshare.net/Barudiiiii/registro-sp-potencial-espontaneo http://catedras.fcaglp.unlp.edu.ar/geofisica/metodos-electricos-de-prospeccion/teoria-1/potencial-espontaneo http://www.monografias.com/trabajos101/perfil-electrico-convencional-curva-del-potencial-espontaneo/perfil-electrico-convencional-curva-del-potencial-espontaneo.shtml http://docsetools.com/revista-digital-webidea/articulo-revista-20450.html

15. ANEXOS

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