UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDERFACULTAD FISICO-QUIMICAINGENIERIA DE PETROLEOS

PERFILES MICROS-RESISTIVOS

JORGE EMILIO ESTUPIÑAN SEPULVEDA 2062758MIGUEL ANGEL FUENTES BONILLA 2073473

PRESENTADO A:ING. OSCAR VANEGAS

BUCARAMANGA, 4 DE DICIEMBRE DE 2010

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PERFILES MICRO-RESISTIVOS

Los dispositivos micro-resistivos permiten medir Rxo (resistividad de la zona lavada) y delimitar las capas permeables mediante la detección del revoque del lodo.

I. Microperfil (ML)II. Microlateroperfi (MLL)

III. Proximidad (PL)IV. Microesférico enfocado (MSFL)

Cuando la invasión es de moderada a profunda, el conocimiento de Rxo permite una determinación más exacta de la resistividad verdadera y por lo tanto la saturación. Para formaciones limpias, puede calcularse F (factor de formación) a partir de Rxo y Rmf, si Sxo es conocida o estimada.

F= RxoRmf

= a

∅m

El factor de forma por definición, es la resistividad de la roca 100% invadida de fluido (filtrado) dividida por la resistividad del fluido. La resistividad del filtrado (Rmf) se puede tomar directamente del encabezamiento del registro o a partir de carta de conversión de la resistividad del lodo (Rm) a Rmf. Por lo general Rmf es aproximadamente igual a 0,75 Rm. Por lo tanto es factible determinar un valor de Factor de Formación a partir de datos del registro y convertirlo a valores de porosidad.

Con el objeto de medir Rxo es deseable que la profundidad de investigación del aparato sea pequeña, teniendo en cuenta que la zona lavada puede alcanzar a veces solamente pocas pulgadas más allá de la pared del pozo.

Las lecturas de microresistividad son afectadas en mayor o menor grado por el revoque, dependiendo esto de su resistividad, Rmc y su espesor, hmc.

Los aparatos de microresistividad tienen calibradores de dos brazos que indican el diámetro y condición del pozo.

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EQUIPO

Actualmente existe un aparato combinado con dos almohadillas (patines) montadas en lados opuestos. Una lleva los electrodos del Microperfil y la otra los del microlateroperfil o Perfil de Proximidad según las condiciones del revoque. Las mediciones en las dos almohadillas se registran simultáneamente.

El aparato microesférico enfocado es también de tipo combinado que puede acoplarse tanto al equipo de densidad de la formación o al doble Lateroperfil.

I. MICROPERFIL (ML)

Microlog - SchlumbergerMinilog - Lane-Wells

Estas herramientas han sido diseñadas para la investigación de un radio muy corto sin que se vean afectadas por las propiedades resistivas de los fluidos que llenan el pozo.

Estos tipos de herramientas consisten de electrodos espaciados en forma muy corta con 2’’ de espaciamiento y la lateral con un espaciamiento de 1,5’’. Los electrodos están montados sobre almohadillas aisladas las cuales son mantenidas contra la pared del pozo.

La herramienta mide la resistividad de la porción de formación correspondiente a la zona lavada (Rxo) de la región invadida. Así el Factor de Formación se puede determinar cuando se conoce la saturación y la resistividad del fluido saturante.

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a) Factores que afectan la respuesta El tamaño del hueco afecta la distribución de corriente y por

lo tanto las medidas de potencial. La gran mayoría de las cartas de interpretación incluyen correcciones por el tamaño del hueco.

El espesor del revoque y su resistividad, existen cartas de interpretación que permiten convertir en términos de resistividad del revoque (Rmc) las respuestas registradas de los dos sistemas de electrodos.La fuente más frecuente de error en la determinación de valores del Factor de Formación, es la manera como varia la Rmc con la temperatura que depende de la composición del lodo.Las lecturas del microlog no son confiables cuando el espesor del revoque es mayor que 3/8’’.

b) Interpretación básicaEsta herramienta se puede utilizar para localizar los límites de reconocimiento cualitativo de zonas permeables y determinación cuantitativa de F para estratos de moderada a alta porosidad.

Límites de capas, la herramienta produce una excelente resolución vertical con el uso del espaciamiento corto de electrodos.La separación es la diferencia entre la lectura de las dos curvas, la Micronormal y la Microlateral.- Separación positiva : R2’’>R1,5’’- Separación cero : R2’’=R1,5’’- Separación negativa: R2’’<R1,5’’

Reconocimiento cualitativo de zonas permeables, la separación de las dos curvas se utilizan para identificar diferentes tipos de formaciones.- zonas impermeables , no conductivas o densas, como

calizas sin porosidad, carbón, conchas, etc, no presentan revoque, el microlog no muestra separación.

- Las lutitas o zonas conductivas e impermeables de baja resistividad tampoco tienen revoque y el microlog indica una separación cero.

- Las zonas permeables y con producción de hidrocarburos no son tan fáciles de identificar mediante la separación de las curvas como lo son las lutitas y las zonas densas.

- Una relación de R2’ ’ /R1,5 ’ ’ ≈2por lo general indica baja porosidad (menos de 10%)

- Separación cero puede ser una zona de aceite, gas o agua- Una separación negativa grande por lo general

corresponde a una zona de agua.

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Determinación cuantitativa de F, la interpretación cuantitativa se basa en las siguientes suposiciones:- El radio de investigación de cualquiera de estas dos curvas

no se extiende más allá de la zona invadida- El fluido que satura la zona lavada tiene la resistividad del

filtrado del lodo- El revoque se comporta como una solución salina con

respecto a variables resistividad-temperatura- La saturación residual de hidrocarburos puede ser

estimada, lo cual causa grandes errores en el cálculo de porosidad a partir de registros eléctricos

- La almohadilla en estrecho contacto con la pared del pozo Determinación cuantitativa de Porosidad y factor de

formación

- F= RxoRmf

∗(1−Sor )2

- ∅=( aF )1m

Determinación cuantitativa a partir de la Carta Empírica del Microlog- La carta C-2 se basa en la relación empírica entre R2’’,

medida en el hoyo con una herramienta de almohadilla tipo ”D” y la porosidad medida mediante correlación con muestras de corazones

c) Aplicaciones y limitaciones de herramientas de investigación poco profundas

Aplicaciones- Precisar la determinación de los límites de las capas- Reconocimiento cuantitativo de capas permeables- Reconocimiento del contacto agua-aceite- Reconocimiento de fracturas y porosidad vugular- Estimación de la porosidad bajo las siguientes condiciones:

o ∅ >0,15%o tmc 1/8’’ - 3/8’’o 3 < Rxo/Rmc < 30

Limitaciones Las siguientes condiciones nos pueden llevar a interpretaciones erróneas:Condición- Invasión poco profunda

(zonas muy permeables porosas)

- Un revoque muy grueso

Efecto- R2’’ afectada

apreciablemente por la zona invadida; no se justifica el uso de Rmf

- La zona lavada tiene poco efecto sobre la R2’’: el

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- Baja porosidad y alta resistividad ∅<1,5

- La almohadilla no está en contacto con las paredes del hoyo(hoyo irregular)

- Valores incorrectos para Rmc

- Lutitas esparcidas en capas porosas

- Ros estimada incorrectamente

registro tiene una pobre resolución máx. tm =3/8’’

- La corriente se concentró en revoque; fuga en la almohadilla produce una pobre resolución

- Fugas de corrientes alrededor de la almohadilla produce una serie incorrecta. Entre R2’’ y R1,5’’

- Bases empíricas a partir de cartas no son satisfactorias, valores incorrectos para Rxo

- La baja resistividad se interpreta como una mayor porosidad

- El valor de ∅ derivado del registro depende de Ros; error en Ros causa un error en ∅.

d) Determinación de la porosidad a partir del micrologInformación Requerida Donde Obtenerla

1. Rmf y Rmc a la temperatura de formación

2. Tamaño del hoyo3. R1,5’’ y R2’’4. R1,5’’/Rmc y R2’’/Rmc5. Tmc - hmc6. Rox/Rmc

7. Saturación residual de aceite Sor

8. Factor de formación - Porosidad

1. Valores medidos y cartas A-12 o del Rm y cartas A-11 y A-12

2. Registro caliper3. Microlog4. Pasos 1 a 35. Registros caliper6. Curvas de desviación,

cartas Rxo-1, C-8 y C-67. Estimado de experiencia

8. Carta C-10

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II. MICROLATEROPERFIL (MLL)

Es posible determinar Rxo directamente y con precisión para altos valores de la relación Rxo/Rmc siempre que el espesor del revoque no exceda de 3/8’’.

Distribución comparativa de líneas de corriente en el microlateroperfil y microperfil. Cuanto mayor es el valor de Rxo/Rmc, más grande es la tendencia de la corriente Io del microperfil para escapar a través del revoque y alcanzar el lodo en el pozo, y para altos valores de Rxo/Rmc, las lecturas del microperfil responden muy poco a las variaciones de Rxo.

Medición

Según las pruebas de laboratorio, la formación no contaminada casi no ejerce influencia sobre la lectura del microlateroperfil siempre que la invasión exceda de 3’’ a 4’’. Sin embargo, está afectada por las condiciones de invasión y por el desplazamiento de hidrocarburos por el filtrado del lodo.

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III. PERFIL DE PROXIMIDAD (PL)

Busca medir directamente Rxo. El aparato de Proximidad es similar en principio al microlateroperfil. Los electrodos están montados sobre una almohadilla más ancha la cual es aplicada sobre la pared del pozo; el sistema es enfocado automáticamente por electrodos monitores.

El volumen investigado es mucho mayor que para el MLL, razón por la cual es menos sensible a las pequeñas inhomogenidades cercanas al pozo tales como fósiles, concreciones, piedrecillas, conchas y similares.

Medición

El diseño de la almohadilla y electrodos es tal que revoques isotrópicos de hasta ¾ ‘’ tienen poco efecto sobre las mediciones. Si la invasión es somera, el valor de Rt influye en la lectura del dispositivo. La resistividad medida se expresa así:

Rpl=J (di )∗Rxo+¿Donde J (di) es el factor seudogeometrico de la zona invadida. Depende del diámetro del pozo y de la razón Rxo/Rt.Al ser J (di) > 40’’, tiene un valor cercano a la unidad y consecuentemente Rpl será casi igual a cero. Si J (di) < 40’’, Rpl está entre Rxo y Rt, generalmente mucho más cercano a Rxo. Solamente cuando la invasión es muy somera ( Rxo = Rt el valor de Rpl depende muy poco de J) Rpl es prácticamente igual a Rt.

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IV. PERFIL DE ENFOQUE MICROESFERICO (MSFL)Este dispositivo, con los electrodos de enfoque esférico montados en almohadillas, tiene dos ventajas grandes sobre otros aparatos de microperfilaje:

1. Es combinable con otros aparatos, específicamente el de densidad de formación (FDC) y el doble lateroperfil simultaneo. Esto elimina una corrida separada para medir Rxo.

2. Hay un mejoramiento en la medición de Rxo en casos de invasión somera y revoques de bastante espesor.

La herramienta MSFL proporciona una medición de la resistividad de la zona (Rxo) con corrección del revoque baja. 

SPECIFICATIONS Diameter (Tool Body) 3.5 in. (9 cm)Max OD: 5.0 in (12.7 cm)Length 163.4 in. (4.15m)Weight 217 lb. (98 kg)Operating Voltage 100VDC 60mA OR250VAC 60Hz 30mA OR180VAC 60Hz 40mA

MEASUREMENT RANGEMSFL 0.2 to 2,000 ohm-mPrecision ± 5 %Caliper 5-1/2" to 16"

LIMITATIONSMaximum Pressure 15,000 PSIMaximum Temperature 350°F (177°C)

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CONCLUSIONES

El microperfil hace una delineación muy precisa de estratos permeables en cualquier tipo de formación.

Los aparatos microresistivos dan un valor aceptable de Rxo en una gama mayor de condiciones.

El microlateroperfil, aun cuando está limitado por el espesor del revoque, es muy bueno en lodos salados.

Cuando el espesor del revoque excede de 3/8’’, se sugiere usar el perfil de proximidad o el perfil de enfoque microesférico

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