ESCUELA Politécnica NACIONAL.Ingeniería en Petróleos.

Gabriel Esteban Tapia Taramuel. Fecha: 31 de octubre de 2015Simulación de Yacimientos.

Deber n° 3.

Evaluación Objetiva de Registros Eléctricos.

2.- ABSTRACT:Hace más de medio siglo se introdujo el registro eléctrico de pozos en la industria petrolera. Desde entonces se han desarrollado y utilizado en forma general, muchos más y mejores dispositivos de registros. A medida que la ciencia de los registros de pozos petroleros avanzaba, también lo hacia el arte de la interpretación de datos. Hoy en día el análisis detallado de un conjunto de perfiles cuidadosamente elegidos, provee un método para derivar, inferir valores precisos para las saturaciones de hidrocarburos y de agua, porosidad, índice de permeabilidad y la litología.El perfilaje de pozos es una actividad muy importante dentro de la exploración y producción de hidrocarburos (petróleo y gas), la cual consiste en la toma y monitoreo de los perfiles o registros del pozo.¿Qué es un Registro o Perfil de un Pozo?Un registro o perfil de pozo quiere decir “una grabación contra profundidad de alguna delas características de las formaciones rocosas atravesadas, hechas por aparatos de medición (herramientas) en el hoyo del pozo”.A través de los perfiles de pozos medimos un número de parámetros físicos relacionados a las propiedades geológicas y petrofísicas de los

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estratos que han penetrado. Además, los registros nos dan información acerca de los fluidos presentes en los poros de las rocas (agua, petróleo o gas). Por lo tanto, los datos de los perfiles constituyen una descripción de la roca. La interpretación de los perfiles puede ser dirigida a los mismos objetivos que llevan los análisis de núcleos convencionales. Obviamente, esto solo es posible si existe una relación definida entre lo que se mide en los registros y los parámetros de roca de interés para el Ingeniero Geólogo, el Petrofísico o el Ingeniero de Yacimientos. La principal función del perfilaje de pozos es la localización y evaluación de los yacimientos de hidrocarburos.

3.- RECURSOS:Resistividad.-La resistividad de la formación es un parámetro clave para determinar la saturación de hidrocarburos. La electricidad puede pasar a través de una formación solo debido al agua conductiva que contenga dicha formación. Con muy pocas excepciones como el sulfuro metálico, la grafiíta y la roca seca que es un buen aislante. Las formaciones subterráneas tienen resistividades mesurables y finitas debido al agua dentro de sus poros o al agua intersticial absorbida por una arcilla. La resistividad de una formación depende de: la resistividad del agua de formación, la cantidad de agua presente y la geometría estructural presente.Los registros de resistividad miden la diferencia de potencial causada por el paso de la corriente eléctrica a través de las rocas. Consiste en enviar corrientes a la formación a través de unos electrodos y medir los potenciales en otros. Entonces la resistividad de la roca puede

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determinarse ya que esta resulta proporcional a la diferencia de potencial. Las herramientas que se utilizan para medir las resistividades pueden ser de dos tipos según el dispositivo que utilicen, estos tipos son: Dispositivo normal.Dispositivo lateral básico.

Fig. #1Estos registros son aplicables, cuando: se utiliza un fluido de perforación salado. Si la formación presenta una resistividad de media a alta. Las capas son delgadas, excepto si estas son de resistividades muy altas.

Fig. # 2Inductivos.-Los perfiles de inducción fueron introducidos en el año de 1.946, para perfilar pozos perforados con lodos base aceite, transformándose en

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un método “standard” para este tipo de operaciones. Estos miden la conductividad (recíproca a la resistividad) de las formaciones mediante corrientes alternas inductivas. Dado que es un método de inducción se usan bobinas aisladas en vez de electrodos, esto para enviar energía a las formaciones. La ventaja de este perfil eléctrico se basa en su mayor habilidad para investigar capas delgadas, debido a su enfoque y a su radio de investigación.

4.- RESOLUCIÓN:TIPOS DE PERFILES DE POZOS.1. REGISTROS DE DIÁMETROS: Proporcionan información acerca de las condiciones del hoyo.

Registro de Diámetro de la Mecha (Bit Size = BS).- Esta curva indica el diámetro de las mechas que se utilizaron durante toda la perforación.

Registro de Calibración (Caliper = CALI).- El Caliper es una herramienta que mide el diámetro del pozo, el cual puede ser de mucha utilidad a la hora de diferenciar litologías resistentes de las poco resistentes.Su principal función es determinar el estado del hoyo (derrumbado o no derrumbado). Mientras mayor sea el diámetro del hoyo (CALI) en comparación con el diámetro de la mecha (BS), menor es la competencia de la roca perforada (hoyo derrumbado). Si el diámetro del hoyo es similar al diámetro de la mecha, indica que la roca es competente (hoyo no derrumbado). Si el diámetro del hoyo es menor

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que el diámetro de la mecha, puede indicar que se tratan de lutitas expansivas o que se formó un revoque muy grueso.2. . REGISTROS ELÉCTRICOS: Proporcionan información acerca de las propiedades eléctricas de las rocas.

Potencial Espontáneo (Spontaneity Potencial = SP).- Es un registro no inducido. El SP de los materiales del subsuelo se origina en las células electroquímicas formadas por el contacto entre las arcillas, las arenas y el lodo de perforación, y como consecuencia del efecto electrocinético de los fluidos que se mueven a través de la zona permeable. El SP se mide introduciendo un electrodo en el sondeo sin entubar, mientras que el otro electrodo se sumerge en un pozuelo excavado en la superficie y lleno de lodo de perforación. Se toman a hoyo desnudo. No funciona en lodo base aceite. Debido a su baja resolución actualmente han sido desplazados por el registro de GR. Él se considera nulo (0) frente a las capas gruesas de arcilla. La unión de todos los puntos con SP nulo permite trazar una línea llamada comúnmente Línea Base de las Arcillas. Por convenio, los registros se realizan de tal manera que las desviaciones hacia la izquierda de la línea base se consideran negativas; y las desviaciones hacia la derecha le la línea base se consideran positivas. Cuando la salinidad del lodo de perforación es mayor que la salinidad del agua de formación, entonces se produce un intercambio iónico del pozo hacia la formación y el SP es positivo.Cuando la salinidad del lodo de perforación es menor que la salinidad del agua de formación se produce un intercambio iónico de la formación al pozo y el SP es negativo. Las arenas poco consolidadas que contienen agua dulce poseen registros SP positivos y las arenas que contienen agua salada dan registros SP negativos. Cuando la salinidad del lodo de perforación es similar a la salinidad del agua de formación, entonces no se produce ningún intercambio iónico y el SP es neutro. En estos casos, el SP no sirve de mucho. Frente a las capas

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de lutitas no se produce intercambio iónico evidente y por lo tanto el SP es neutro. Se mide en milivoltios (mV).El SP se utiliza para identificar capas porosas, para calcular la salinidad del agua deformación y la resistividad del agua de formación (Rw).

Resistividad (Resistivity).-Es un registro inducido. La resistividad es la capacidad que tienen las rocas de oponerse al paso de corriente eléctrica inducida y es el inverso de la conductividad.La resistividad depende de la sal disuelta en los fluidos presentes en los poros de las rocas. Proporciona evidencias del contenido de fluidos en las rocas. Si los poros de una formación contienen agua salada presentará alta conductividad y por lo tanto la resistividad será baja, pero si están llenos de petróleo o gas presentará baja conductividad y por lo tanto la resistividad será alta. Las rocas compactas poco porosas como las calizas masivas poseen resistividades altas.Tipos de Perfiles de Resistividad.- Existen dos tipos principales de perfiles resistivos: el Perfil Lateral (Laterolog) y el Perfil de Inducción (Induction Log). El perfil lateral se utiliza en lodos conductivos (lodo salado) y el perfil de inducción se utiliza en lodos resistivos (lodo fresco o base aceite).Dentro de los Perfiles de Inducción tenemos:a) SFL = Spherical Induction Log. Para profundidades someras (0.5 – 1.5’). Mide la resistividad de la zona lavada (Rxo).b) MIL = LIM = Medium Induction Log. Para distancias medias (1.5 – 3.0’)c) DIL = ILD = Deep Induction Log. Para profundidades de más de 3.0’. Miden la resistividad de la formación (Rt).

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Dentro de los Perfiles Laterales tenemos:

a) MSFL = Microspheric Laterolog. Para las proximidades (1.0 y 6.0’’). Lee la resistividad de la zona lavada (Rxo).b) MLL = LLM = Micro Laterolog. Para las proximidades (1.0 y 6.0’’)c) SLL = LLS = Someric Laterolog. Para profundidades someras (0.5 y 1.5’)d) DLL = LLD = Deep Laterolog. Para profundidades de más de 3.0’. Miden resistividad de la formación (Rt).Se lee de izquierda a derecha, en escala logarítmica. La unidad de medida es el ohm-m, con un rango de valores que va desde 0.2 hasta 2000 ohm-m.Los registros de resistividad, también se utiliza para estimar contactos agua–petróleo, para calcular la resistividad del agua de formación (Rw) y la resistividad verdadera de la formación (Rt). Se lee de izquierda a derecha.

3. REGISTROS RADIACTIVOS: Proporcionan información acerca de las propiedades radiactivas de las rocas.Rayos Gamma (Gamma Ray = GR).-

Se basa en las mediciones de las emisiones naturales de rayos gamma que poseen las rocas. Durante la meteorización de las rocas, los elementos radiactivos que estas contienen se desintegran en partículas de tamaño arcilla, por lo tanto las lutitas tienen emisiones de rayos gamma mayores que las arenas. Mientras mayor es el contenido de arcilla de las rocas mayor es la emisión de GR de las Página 7Simulación de Yacimientos.

mismas. Los minerales radiactivos principales son: el potasio (K), el torio (Th) y el uranio (U).Se lee de izquierda a derecha. Si el GR es bajo indica bajo contenido de arcilla y si es alto indica alto contenido de arcilla. La unidad de medida es en grados API, con un rango de valores que generalmente va de 0 a 150 API. Sirve para calcular el contenido de arcilla de las capas (Vsh), para estimar tamaño de grano y diferenciar litologías porosas de no porosas. Puede utilizarse en pozos entubados.

Registro de Espectrometría (NGS).-El registro de espectrometría o GR espectral sirve para determinar el tipo de arcillas que contiene una formación. Se basa en la relación de proporciones de los tres minerales radiactivos principales: potasio (K), torio (Th) y uranio (U). Las concentraciones K/Th ayudan a identificar el tipo de arcilla presentes en la formación, mientras que la concentración de U indican la presencia de materia orgánica dentro de las arcillas.Si se parte del principio que cada formación posee un tipo de arcilla característica, al registrarse un cambio en el tipo de arcilla por la relación (K / Th) se puede inducir que se produjo un cambio formacional. Por lo tanto el NGS puede utilizarse para estimar contactos formacionales.

4. REGISTROS DE POROSIDAD: Proporcionan información acerca de la porosidad del yacimiento. Son los mejores perfiles para detectar y delimitar los yacimientos de gas.Registro Neutrónico (CNL).-

Se basa en la medición de concentraciones de hidrógenos, lo que indica la presencia de agua o petróleo de la roca. Posee una fuente de neutrones, los cuales colisionan con los hidrógenos presentes en los Página 8Simulación de Yacimientos.

poros de la roca. La herramienta también posee un receptor que mide los neutrones dispersos liberados en las colisiones. La herramienta se llama CNL. Sirve para estimar la porosidad neutrónica de las rocas (NPHI). Si el registro neutrónico es alto indica alta índice de neutrones, y si es bajo indica bajo índice de neutrones. Se lee de derecha a izquierda. La unidad de medida es en fracción o en %, con un rango de valores que va desde –0.15 a 0.45 (–15 a 45 %).Registros de Densidad (FDC).-

Se basa en la medición de la densidad de la formación, por medio de la atenuación de rayos gamma entre una fuente y un receptor. Posee una fuente de rayos gamma, los cuales colisionan con los átomos presentes en la roca. La herramienta también posee un receptor que mide los rayos gamma dispersos liberados en las colisiones.La herramienta se llama FDC. Sirve para estimar la densidad del sistema roca – fluido (RHOB) que posteriormente servirá para calcular la porosidad por densidad (DPHI). Si el registro de densidad es bajo indica alta porosidad y si es alto indica baja porosidad. Se lee de izquierda a derecha. La unidad de medida es gr/cm3, con un rango de valores que va desde 1.96 a 2.96 gr/cm3.

Registros Sónicos (BHC).-Utiliza el mismo principio del método sísmico: mide la velocidad del sonido en las ondas penetradas por el pozo. Posee un emisor de ondas y un receptor. Se mide el tiempo de tránsito de dichas ondas. La herramienta se llama BHC. El objetivo principal del perfil sónico es la determinación de la porosidad de las rocas penetradas por el pozo (SPHI) a partir del tiempo de tránsito de las ondas.Mientras mayor es el tiempo de tránsito, menor es la velocidad, y por lo tanto, mayor es la porosidad de la roca. Se lee de derecha a

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izquierda. La unidad de medida es el 𝞵 seg/m (100 – 500) o el 𝞵 seg/pie (40 – 240).

5.-

NOMENCLATURA:RESUMEN DE LOS PERFILES MAS IMPORTANTES.

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6.- CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:Página 11Simulación de Yacimientos.

El objetivo principal de la mayor parte de los registros de pozos que se toman en la actualidad es, determinar si una formación contiene hidrocarburos. También las características litológicas de la formación que los contiene. En el pasado, con anterioridad a la invención de los registros geofísicos de pozos, prácticamente la única manera de conocer estas dos propiedades fundamentales de las rocas, era mediante la inspección y análisis directo de las rocas cortadas por las barrenas y pruebas de formación; hoy en día muchas de estas pruebas mecánicas, que llevan tal objetivo, han sido suprimidas obteniéndose la información indirectamente a través de la interpretación de los registros de pozos. Aquellos que registran propiedades que naturalmente existen en las rocas o debidas a fenómenos que se generan espontáneamente al perforar el pozo. Ej. Rayos Gamma y Potencial Espontaneo. Aquellos que tienen como denominador común el envío de cierta señal a través de la formación, cuyo nivel de energía propia o transformada, se mide al haber recorrido cierta distancia, para obtener indirectamente propiedades de las rocas. Ej. Resistividad, Densidad y Neutrones. La mayoría de estos tipos de registros pueden ser considerados "convencionales", debido a que han sido utilizados durante décadas, pero a medida que mejora la tecnología, los nuevos tipos de registros de pozos siguen desarrollándose.

7.- BIBLIOGRAFÍA: Ginozky, A. (2010). “Registro o Perfilaje de Pozos.” Types, Research, Math & Engineering. Disponible en: http://es.scribd.com/doc/26228291/Registro-o-Perfilaje-de-Pozos#scribd Santos, R. “Registros geofísicos aplicados a la estratigrafía de secuencias.” Disponible en: http://www.monografias.com/trabajos92/registros-geofisicos-

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aplicados-estratigrafia-secuencias/registros-geofisicos-aplicados-estratigrafia-secuencias.shtml

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