DRILLINGFORMULAS.COM
La Evaluación de Formaciones (Registro de pozos) es el método por el
cual se evalúa el yacimiento. En este artículo se describiran los
mètodos básicos para estudiar las formaciones y los equipos que emplean.
Las Herramientas Básicas de Registros son las siguientes:
REGISTRO CALIPER: Uno o más brazos se adhieren a la pared del pozo con el propósito de registrar el Diametro del hoyo.
El comportamiento del registro Caliper reacciona con la presencia de arena, como se puede ver en la imagen de abajo:
REGISTRO DE RAYOS GAMMA:
mide el nivel de la presencia natural de Rayos Gamma en las
formaciones. Básicamente, la emisión de rayos gamma es producida por
tres series radioactivas encontradas en la corteza terrestre, como lo
son: series de Potasios (K40), de Uranio y de Thorio. Las arcillas y el
carbón exhiben alta radiación de rayos gamma, sin embargo las arenas y
carbonatos muestran baja radiación Gamma.
En arenas limpias, la lectura de los Rayos Gamma debería estar alrededor
de 40 º API. Si el valor de Gamma Ray se encuentra entre 40-75 API,
puede también clasificarse como arena pero SUCIA. En FORMACIONES
ARCILLOSAS , la lectura de GR se encuentra entre 120-180 API . Esto
difiere bastante de la lectura mostrada cuando la formación es arenosa.
En presencia de Carbón, la lectura es demasiado alta, por sobre los 200 º
API, dependiendo de la formación.
APLICACIONES DEL REGISTRO GAMMA RAY:
- Control de Profundidades
- Correlaciones
- Límites de formaciones
- Espesor de formaciones
- Litología
- Volúmen de Arcilla
(Image from http://www.kgs.ku.edu)
REGISTRO DE RESISTIVIDAD:
con este se mide la Resistividad de la Formación, aplicando conceptos
básicos de electricidad. La corriente puede atravesar únicamente a
través del agua en la formación, por lo tanto la resistividad va a
depender de: 1) Resistividad del Agua de la Formación, 2) Cantidad de
Agua y presencia de Hidrocarburos en la Formación y 3) Estructura de
Poro.
Resistivity Measurement Concept
Altas lecturas de Resistividad reflejan alto contenido de Hidrocarburos
en la formación, ya que estos son fluidos no conductores. Al contrario,
bajas lecturas de Resistividad indicarán alta presencia de agua en la
formación , llamadas ARENAS HUMEDAS, ya que el agua es un fluido
conductor. La resistividad es la clave para la determinación de
hidrocarburos.
HAY DOS TIPOS DE REGISTROS DE RESISTIVIDAD:
1) Registro de Inducción:
La resistividad de la formación es medidad induciendo flujo de
corriente, lo cual produce un Campo Electromagnetico, según la Ley de
Faraday, este campo produce un Circuito a Tierra que a su vez produce
que el campo electromagnetico regreso con los retornos hacia las antenas
receptoras. Las antenas Transmisoras y receptoras miden la resistividad
de la formación mediante la inducción de un flujo de corriente.
El registro de Inducción es adecuado para fluidos de perforación no conductores. La Resistividad en las arcillas está alrededor de 1,5 a 4 ohm-m, mientras que las arenas de agua o húmedas presentan valores de 4 - 10 ohm-m. Y para arenas petrolíferas se manejan criterios de valores mayores a 10 ohm-m. En formaciones arcillosas no hay separación entre las líneas de resistividad profunda y somera , porque la arcilla es una zona No permeable, por lo que no habrá filtración de lodo hacia la formación. Por lo cual la separación entre las líneas de resistividad profunda y somera se pueden ver en zonas permeables , como Arenas.
El registro de Inducción es adecuado para fluidos de perforación no conductores. La Resistividad en las arcillas está alrededor de 1,5 a 4 ohm-m, mientras que las arenas de agua o húmedas presentan valores de 4 - 10 ohm-m. Y para arenas petrolíferas se manejan criterios de valores mayores a 10 ohm-m. En formaciones arcillosas no hay separación entre las líneas de resistividad profunda y somera , porque la arcilla es una zona No permeable, por lo que no habrá filtración de lodo hacia la formación. Por lo cual la separación entre las líneas de resistividad profunda y somera se pueden ver en zonas permeables , como Arenas.
2) Registro Laterolog:
este perfilaje tiene un circuito básico de emisión y medición de
electrodos, a través de los cuales una caida de potencial en la medición
dará la resistividad de la roca. Es apropiado para cuando se está
usando fluidos de perforación conductores, como lodos base agua.
REGISTRO DE DENSIDAD:
MIDE la densidad aparente de la formación usando la dispersión de rayos
Gamma. Esta densidad aparente puede relacionarse a la porosidad cuando
se conoce la litología, mediante la siguiente ecuación:
Ø = (ρma -ρb) / ( ρma - ρf )
Donde
Donde
Ø = Porosidad obtenida de la densidad
ρma = Densidad de la Matriz ( para las areniscas pma ~ 2.65 – 2.7 gm/cc)
ρb = Densidad aparente de la formación
ρf = Densidad del Fluido (1.1 Lodo salado, y 1.0 lodo fresco)
Densidad de Matriz comunmente conocidas
| Mineral | pma (gm/cc) |
| ARENISCA | 2.65 |
| CALIZA | 2.71 |
| DOLOMITA | 2.87 |
| ANHIDRITA | 2.98 |
| SAL | 2.03 |
EL REGISTRO DE DENSIDAD emplea una sonda tipo plataforma con brazos hacia los costados que también proveen medidas de caliper. Los instrumentos de densidad generalmente consisten de una fuente de Rayos Gamma, como el Celsio-137 y dos detonadores. La fuente y los detectores se localizan en una plataforma que es forzada contra los lados del hoyo desnudo. El Espaciado Largo del detector lee la mayor parte de la formación, en cambio el espaciado corto de los detonadores mide tanto la formación como los materiales presentes entre la plataforma y la formación, tal como lo muestra la figura de abajo.
El registro de Densidad muestra la configuración de fuentes y detectores de una herramienta de registro de densidad compensado.
Los
rayos gamma dejan la fuentes y son dispersados por las órbitas de los
electrones de los átomos de los materiales. Si el material es muy denso
(contiene muchos electrones), los rayos gamma dispersos resultarán con
reducción del nivel de energía del rayo gamma. Por lo tanto, habrán
menos rayos gamma que alcanzaran los detonadores. En otro caso,
formaciones de baja densidad (que contengan pocos electrones), los rayos
gamma emitidos no tendrán mucha reducción en su nivel de energía, por
lo que habrá mayor cantidad de rayos gamma que alcancen los detonadores.
Además de esto, la herramienta de densidad puede identificar la
litología de la formación por el Valor Foto Eléctrico (PE). Abajo se
muestra una lista de los valores comunes de PE para cada litología:
| LITOLOGÍA | VALOR FOTO ELECTRICO (PE) |
| Arenisca | 1.81 |
| Arcilla | 2.5-4.0 |
| Caliza | 5.08 |
| Dolomita | 3.14 |
En las arcillas, la densidad aparente se lee alrededor de 2.55-2.6 gm/cc. En arenas, este valor oscila entre 2.00-2.5 gm/cc, lo cual demuestra que es de baja densidad, debido a que es una formación porosa. Para carbones, la densidad aparente leída es muy baja en comparación con la arcilla o arenas.
REGISTRO NEUTRON: este
perfilaje mide la habilidad de la formación para atenuar el paso de
neutrones a través de la misma. Esta medida se basa en el contenido de
hidrógeno de la formación. En yacimientos limpios el hidrógeno puede
representar presencia de agua o petróleo.
Los
neutrones son partículas eléctricamente neutrales de la misma masa que
el átomo de Hidrogeno. Las fuentes usadas en los registros Neutrón son
combinaciones de minerales como Americio (Am) y Berilio (Be). Los
neutrones dejan la fuente con alta energía (y alta velocidad), y
colisionan con los materiales de la formación de manera elástica. Los
neutrones rebotan con núcleos pesados con alta energía, pero pierden
energía cuando chocan con núcleos de hidrógeno. Los detectores diseñados
para detectar neutrones con baja energía lo hacen después que estos
colisionan con átomos de minerales en la formación y en unidades de Tasa
de Conteo. Una Tasa de Conteo alta demostrará pocos átomos de
hidrógeno, lo cual significa que la formación es de baja porosidad. Al
contrario, una tasa de conteo baja refleja alta cantidad de átomos de
hidrógeno, lo cual significa que la formación es de alta porosidad.
La abundancia de hidrógeno o la cantidad por unidad de volumen es convertida directamente a unidades de porosidad neutrón. La Porosidad Neutrón es porosidad real en calizas limpieas, pero en otras litologías como arenas y dolomitas, se requieren factores de conversión.
La abundancia de hidrógeno o la cantidad por unidad de volumen es convertida directamente a unidades de porosidad neutrón. La Porosidad Neutrón es porosidad real en calizas limpieas, pero en otras litologías como arenas y dolomitas, se requieren factores de conversión.
En
las arcillas, la lectura de porosidad neutrón será alta debido al
contenido de agua entrampada dentro . Normalmente en petróleos o árenas
de agua, la porosidad neutrón oscila entre los valores de 15- 30% , pero
en arenas de gas, los valores de porosidad neutrón se encuentran entre
10 - 15% . La porosidad en zonas de gas es baja porque la cantidad de
átomos de hidrógeno en el gas es menor que en el agua o petróleo
comparada a un mismo volumen. En el Carbón, las lecturas están entre
40-50% debido a la mayor cantidad de agua entrampada.
REGISTRO SONICO:
con este perfilaje se mide el tiempo más corto requerido por una onda
comprimida para viajar verticalmente a travñes de un pie de la formación
adyacente al hoyo del pozo. El viaje sónico puede relacionarse a la
porosidad cuando la litología es conocida. La Ecuación de Wyllie se usa
para relacionar el tiempo de viaje con la porosidad:
Porosidad = (Δt log - Δt ma) / (Δt f - Δt ma)
Donde
Δt log = Tiempo de Viaje en la formación leída del Registro.
Δt ma = Tiempo de Viaje de la Matriz a cero porosidad
Δt f = Tiempo de Viaje del Fluido
Todos los Tiempos de Viaje están en valores de MICROSEGUNDOS POR PIE.
REGISTROS DE GAMMA RAY
.
Por geologiapetrolera
Son aquellos en los que se registan ondas de alta emisión de energía radiactiva, desde la transicón del estado de excitación de su núcleo (bombardeo de neutrones), a un estado bajo de energía, con la detección de estos niveles de energía se puede identificar sustancias familiares.
El subsuelo emite natural y espontáneamente rayos gamma. Los tres elementos encontrados en rocas que mas emiten rayos gammas son: torio 32, uranio 238 y potasio 40, la concentración de cada componente en el subsuelo es de 12 ppm, 4ppm y 2% respectivamente. La intensidad total de la radiación gamma de potasio, predomina sobre la radiación de Torio o Uranio.
Son aquellos en los que se registan ondas de alta emisión de energía radiactiva, desde la transicón del estado de excitación de su núcleo (bombardeo de neutrones), a un estado bajo de energía, con la detección de estos niveles de energía se puede identificar sustancias familiares.
El subsuelo emite natural y espontáneamente rayos gamma. Los tres elementos encontrados en rocas que mas emiten rayos gammas son: torio 32, uranio 238 y potasio 40, la concentración de cada componente en el subsuelo es de 12 ppm, 4ppm y 2% respectivamente. La intensidad total de la radiación gamma de potasio, predomina sobre la radiación de Torio o Uranio.
Las partículas gamma pueden penetrar de 6 a 8 de espesor en el concreto.
APLICACIONES PRINCIPALES DE LOS REGISTROS DE GAMMA RAY: 1. Correlación de pozo a pozo.
2. Indicación de esquisto en las formaciones
3. Hallar depósitos de minerales radioactivos
4. Calcular el volumen de esquisto en las formaciones
5. Determinaciones de profundidad
6. Decisión para perforación Direccional
7. Correlación de pozo abierto a pozo cerrado
8. Posición de cañones
9. Producción de agua en pozos viejos
10. Problemas de Workover
Importancia de Analizar el Registro de un Pozo
Por Makui Juralli Giménez Landínez
Esta es una de las áreas más importante para el Ingeniero de Petróleo, aprender a leer e interpretar los registros acústicos, resistivos, nucleares, entre otros, pues nos permiten conocer variables de importancia como:
Litología: características de las rocas que aparecen constituyendo una determinada formación geológica.
Resistividad de la roca: para saber si estoy en presencia de hidrocarburo o agua, a mayor resistividad presencia de hidrocarburos.
La porosidad y permeabilidad, es decir; la primera si esa roca tiene unos poros con capacidad de almacenar hidrocarburos y la segunda para saber si los poros que constituyen la roca están interconectados y permiten la movibilidad del fluido a través de dichos poros, y por supuesto la saturación de petróleo y agua.
Todo ello, me permite como Ingeniero diseñar mi mejor plan de explotación, identificando mi tramo objetivo, considerando el mecanismo de producción prevaleciente del yacimiento y potencial producción esperado a obtener del pozo en B/D.
Registros de Producción (PLT).
Por @geooil_gas,
El registro de producción conocido como "PLT", es un registro que se usa en el pozo para visualizar la producción en dinámica, usa diversos herramientas para medir flujo, presión, temperatura, Gamma Ray como mínimo en una sola sarta de registro. De su interpretación, se obtienen resultados del comportamiento de los fluidos dentro del pozo, asociados a los intervalos cañoneados puede determinarse que intervalo tiene el mayor aporte y qué tipo de fluido aporta, esto permite realizar correcciones para incrementar o disminuir el diferencial de presión a fin de obtener la producción más eficiente del pozo.
