PERFILAJE GEOFÍSICO DE POZOS. Apunte 8: Conceptos básicos de Resistividad

Transcripción

1 PERFILAJE GEOFÍSICO DE POZOS Apunte 8: Conceptos básicos de Resistividad

2 Definición: Definiciones básicas Porosidad Es la fracción del volumen de roca opucado por el espacio poral. Definición: Saturación en agua Es la fracción del espacio poral que contiene agua.

3 Experimiento de resistividad eléctrica (conducción eléctrica en un medio homogeneo, a baja frecuencia)

4 Resistencia eléctrica vs. resistividad eléctrica (conducción eléctrica en un medio homogeneo, a baja frecuencia)

5 Conductividad y resistividad eléctrica

6 Resistividad eléctrica de algunos constituyentes de las rocas

7 Un modelo más realista del funcionamiento de las líneas de un campo eléctrico.

8 El fenómeno de conducción eléctrica en un medio poroso: Resistividad del agua connata y la porosidad efectiva.

9 El fenómeno de conducción eléctrica en un medio poroso: El camino de la conducción eléctrica y la tortuosidad. F = Factor de resistividad de la Formación

10 El fenómeno de conducción eléctrica en un medio poroso: El camino de la conducción eléctrica y la cementación.

11 El fenómeno de conducción eléctrica en un medio poroso: El bloqueo de los canales de conducción por hidrocarburo.

12 El fenómeno de conducción eléctrica en un medio poroso: La conducción eléctrica a través de doble capa de arcillas

13 Resistividad eléctrica de los constituyentes de las rocas

14 Resistividad eléctrica de las rocas: principales tendencias

15 GUS ARCHIE (Cerca de 1942)

16 Resistividad eléctrica de rocas porosas limpias.

17 Conducción eléctrica en un medio poroso: el Factor de Formación Archie (1942) * En unaareniscalimpiacon porosocupadosporaguasalina, la resitividad de la roca es proporcional a la salinidad del agua saturante. El factor de proporcionalidad es llamado factor de formación F = R 0 / R w. * El factor de formación varía como: F = 1 / Φ 2. * El índice de saturación en un reservorio (I R = R t / R 0 ) varia como la inversa del cuadrado de la saturación. I = 1 / Sw 2.

18 F vs. Porosidad

19 Relaciones entre el factor de formación y la porosidad

20 RESISTIVIDAD: Influencia de la Saturación en Agua

21 Resistividad y Saturación

22 Valor medio del exponente de saturación

23 La ecuación de Archie puede fallar en areniscas lutíticas

24 Nomenclatura Resistividad de la zona Resistividad del agua en la zona Saturación en agua en la zona

25 Conducta eléctrica del perfil de invasión

26 Resumen: La resistividad: Depende de: Aumenta con: porosidad efectiva Salinidad del agua de formación Presencia de hidrocarburos Aumento en el contenido de hidrocarburos Disminución de la porosidad efectiva Aumento de la resitividad del agua de formación (por agua dulce)

27 PERFILAJE GEOFÍSICO DE POZOS Apunte 9: Perfiles de Resistividad o Perfiles por conducción o Perfiles por inducción

28 Métodos de medición de la resitividad 1) Método de conducción (con lodo de perforación conductivo) 2) Método de inducción (con cualquier tipo de lodo de perforación)

29 Dos tipos de herramientas eléctricas de perfilaje Induction Conduction (Laterolog)

30 Clasificación de las herramientas de resistividad

31 Método de conducción Disposición de electrodos Disposición Lateral Disposición Normal Normal Corta (espaciamiento de 16pulgadas (41cm) Normal Larga (espaciamiento de 64 pulgadas (183 cm)

32 Esquema del dispositivo normal (Schlumberger; 1987)

33 Ejemplos de curvas normales la capa es más resistiva quelas formaciones adyacentes (Schlumberger; 1987)

34 Ejemplos de curvas normales la capa es menos resistiva que las formaciones adyacentes (Schlumberger; 1987)

35 Esquema del dispositivo lateral (Schlumberger; 1987)

36 Ejemplos de curvas laterales la capa es más resistiva que las formaciones adyacentes (Schlumberger; 1987)

37 Ejemplos de curvas laterales la capa es menos resistiva que las formaciones adyacentes (Schlumberger; 1987)

38 Otros dispositivos de resistividad por conducción Minilog Micronormal (R 1x1 ) Micro-inversa (R 2 ) Micro-laterolog de proximidad MicroSFL

39 Esquema de disposición de electrodos sobre patín en herramientas de resistividad

40 Microlog o Minilog Util para: Detectar intervalos porosos y permeables Determinar el espesor útil efectivo Registrar variaciones en el diámetro del pozo Medir, in situ, la resitividad de la inyección (mientras la sonda baja, con los patines retraidos)

41 Radio de investigación Dependerá de: Espesor del revoque (*) Porosidad de la formación Permeabilidad de la formación Profundidad de penetración, en la formación, de los fluidos de perforación El espesor del revoque dependerá de: La cantidad de filtrado que pasa a la formación Las características de taponamiento que posee el revoque La magnitud de estos parámetros influyen en las dos lecturas obtenidas (micronormal y micro-inversa), pues afectan la: Resistividad del revoque (Rmc) Resistividad de la zona lavada (Rxo) Resistividad de la zona invadida (Ri) En algunos casos, la resisitividad de la formación no invadida (Rt)

42 LA HERRAMIENTA MICROLATEROLOG: una herramienta en Patín

43 Patín del Microlaterolog que muestra electrodos (izquierda) y líneas de corrientes esquemáticas (derecha) (Schlumberger; 1987)

44 Distribución comparativa de las lineas de corriente del Microlaterolog y el Microlog (Schlumberger; 1987)

45 Disposición de electrodos de la herramienta MicroSFL (derecha) y distribución de la corriente (izquierda) (Schlumberger; 1987)

46 Perfil lateral (laterolog) De este sistema se usan dos tipos diferentes de configuraciones de electrodos Sistemas de electrodos múltiples. Emplea una serie de pequeños electrodos espaciados a lo largo del eje del instrumento de perfilaje Sistema enfocado o guard. Consta de electrodos enfocadores alargados a ambos lados de un pequeño electrodo central.

47 Diagrama esquemático de la herramienta Doble Laterolog (Schlumberger; 1987)

48 Perfil Laterolog gravado en escala logarítmica (Schlumberger; 1987)

49 Disposición esquemática de electrodos en distintas herramientas de Schlumberger A: electrodo M: electrodo de monitoreo

50 Formato típico de una combinación de perfil laterolog dual con un perfil micro esféricamente focalizado (MSFL)

51 Utilidad del Perfil Lateral (Laterolog) Bajo cierta condiciones, la resistividad aparente (Ra) registrada por el Laterolog, es igual a la resistividad real de la formación (Rt), o si no puede corregirse para obtener un valor real de la resistividad.

52 Respuesta de los perfiles de resistividad por conducción a la presencia de gas.

53 Aplicaciones de los perfiles de resistividad por conducción Correlación y mapeo del subsuelo (SP, Normal Corta) Determinación de litologías Determinación de espesores de capas (SP y normal corta) Localización de capas petrolíferas y determinación del contenido de petróleo Determinación de salinidad del agua de formación Localización de acuíferos de agua dulce y estimación de la cualidad del agua

54 Respuestas de los perfiles de resistividad a litologías comunes

55 Perfiles de conductividad por inducción

56 Principios físicos de las herramientas de inducción

57 Esquema básico de dos bobinas para el registro de inducción. (Schlumberger; 1987)

58 Perfiles de Inducción Perfil de doble inducción Sistema de investigación profunda Sistema de investigación medianamente profunda) Perfil enfocado. Sistema enfocado por electrodos laterales ( guard system de investigación poco profunda (FL)

59 Formato típico de una combinación de perfil de inducción con perfil focalizado esféricamente (SFLV)

60 Presentación del perfil de Doble Inducción Laterolog 8. (Schlumberger; 1987)

61 Combinación de perfil de inducción y esfericamente focalizado (Schlumberger; 1987)

62 Resolución vertical y profundidad de investigación

63 El tipo de resistividad medida por distintos tipos de herramientas

64 Principales usos de los perfiles de resisitvidad por conducción y por inducción

65 PERFILAJE GEOFÍSICO DE POZOS Apunte 10: Perfil de buzamiento

66 Esquema de la herramienta de buzamiento y distribución de electrodos en los patines

67 Esquema geométrico de medición de la herramienta SHDT.

68 Ejemplo de registración

69 Presentación estandar del perfil de dipmeter

70 Esquema de como se fija el intervalo de correlación

71 Esquema de como se desplaza el intervalo (o ventana) de correlación

72 Procedimiento para derivar inclinación y rumbo a partir de las curvas de resistividad

73 Significado de los resultados obtenidos

74 Encabezado y perfil procesado de Dipmeter

75 Patrones de colores

76 Ejemplos de utilización del patrón de colores

77 Diagrama de flechas del GEODIP correspondiente al mismo pozo y su interpretación

78 Ejemplos de interpretación

79 Ejemplos de interpretación

80 Ejemplos de interpretación

81 Resolución del dipmeter de estructuras sedimentarias

82 Principales usos de la herramienta de buzamiento

83 PERFILAJE GEOFÍSICO DE POZOS Apunte 10: Imágenes micro-resistivas

84 Esquema de la herramienta FMI de Schlumberger Configuración del patín N 1 de la herramienta FMS

85 Imagenes de la herramienta FMI y de la configuración de patines

86 Principales herramientas de imágenes eléctricas

87 Ejemplo parcial de perfil de FMS y comparación con foto del correspondiente testigo corona

88 Ejemplos Ejemplo de cristales de pirita vistos con FMS Ejemplo de caliza con oquedades y fracturas abiertas

89 Ejemplos de curvas e imágenes obtenidas con FMS

90 Ejemplos de estarificaciones y de contacto entre estratos vistos con FMS

91 Ejemplo de estratificación en arenas eólicas y comparación con la fotografía del correspondiente testigo corona

92 Aspecto típico de un perfil FMI. Ejemplo de superficies de estratificación en una imagén FMI, correspondiente a depósitos de dunas e interdunas.

93 Ejemplos de imágenes FMI

94 Ejemplo de seudocorona obtenida con FMI Imagen FMI de una seudocorona obtenida de un pozo desviado, mostrando la presencia de fracturas abiertas.

95 Principales utilizaciones de las imágenes micro-resistivas