REGISTROS DE RESISTIVIDAD

CONVENCIONALES

Y ENFOCADOS

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Integrantes:

Daniel Changoluisa

Henry Cuacés

Luis Pérez

Alexander Ruiz

Fecha: 24/10/2012

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CUADRO DE NOTAS

Integrantes Exposición Preguntas Conclusiones Diapositivas TotalDaniel ChangoluisaHenry CuacésLuis PérezAlexander Ruiz

PRESENTACIÓNCONTENIDOTOTAL

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ÍNDICEINTRODUCCIÓN..................................................................................................................................4

REGISTROS DE RESISTIVIDAD.............................................................................................................5

REGISTROS ELÉCTRICOS CONVENCIONALES...................................................................................5

PRINCIPIO...................................................................................................................................6

LAS HERRAMIENTAS DE ELECTRODO CONVENCIONALES...........................................................6

CURVAS NORMALES...................................................................................................................6

CURVA LATERAL.........................................................................................................................8

CURVA DEL POTENCIAL ESPONTANEO (SP)..............................................................................10

LECTURA DE LA RESISTIVIDAD..................................................................................................11

CORRECCIONES........................................................................................................................14

REGISTRO CON ELECTRODOS DE ENFOQUE.................................................................................19

LATEROLOG 7 (LL7)...................................................................................................................20

LATEROLOG 3...........................................................................................................................21

LATEROLOG 8...........................................................................................................................22

SISTEMA DOBLE LATEROLOG-RXO............................................................................................22

REGISTRO ESFÉRICO ENFOCADO..............................................................................................26

CORRECCIONES POR POZO Y REVOQUE DE LOS SISTEMAS ENFOCADOS................................27

HERRAMIENTAS DISEÑADAS POR COMPAÑÍAS DE SERVICIO...................................................28

CONCLUSIONES............................................................................................................................31

BIBLIOGRAFÍA...............................................................................................................................31

ANEXOS........................................................................................................................................32

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INTRODUCCIÓNLos registros de pozos pueden identificar muchas de las propiedades físicas de las rocas, una de ellas es la resistividad, como la propiedad más importante. Las mediciones de resistividad junto con la porosidad y resistividad del agua, se usan en los cálculos de saturación del agua y consecuentemente en la saturación de hidrocarburos.

El pozo y las formaciones adyacentes afectan considerablemente las respuestas de los sistemas eléctricos convencionales de registro. Dichas influencias se minimizan por medio de una familia de herramientas de resistividad que utiliza electrodos especiales en las sondas que emiten corrientes de enfoque para controlar la trayectoria que sigue la corriente de medición.

En los primeros 25 años del uso de registros de pozos, los únicos registros de resistividad disponibles fueron los sondeos eléctricos convencionales. Se llevaron a cabo miles de ellos cada año por todo el mundo. Desde entonces, se han desarrollado métodos de medición de resistividad más sofisticados a fin de medir la resistividad de la zona lavada, Rxo, y la resistividad real de la zona virgen, Rt.

El registro eléctrico convencional consiste en medir la resistividad de la formación, ofreciendo de esta manera una herramienta muy importante para el geólogo, geofísico, petrofísico, ingeniero de petróleo y perforador, ya que permite identificar zonas prospectivas y otras.

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REGISTROS DE RESISTIVIDADResistividad es la resistencia eléctrica por unidad de volumen que presenta un cierto material al paso de la corriente eléctrica y que representa un cualidad intrínseca del mismo. Su reciproco es la conductividad eléctrica.

Los registros de resistividad fueron los primeros en utilizarse y en la actualidad existe una amplia variedad en esta categoría, proporcionando valores para importantes parámetros petrofísicos.

El principio general de los registros de resistividad es la medición de las variaciones en potencial o intensidad de corriente con profundidad, resultantes de la transmisión de una corriente eléctrica, en el hueco.

OBJETIVOS

Diferenciar intervalos que contienen agua e hidrocarburos. Cuantificar la Rw en intervalos que contienen agua. Analizar el perfil de invasión. Cuantificar la saturación de agua en intervalos que contienen hidrocarburos. Estimar contactos agua– petróleo. Calcular la resistividad verdadera de la formación Rt.

REGISTROS ELÉCTRICOS CONVENCIONALES

Estos registros se pueden correr únicamente en agujero descubierto lleno con lodo que es relativamente conductor. La medición de la resistividad se logra mediante un sistema de electrodos que se introducen en el pozo, siendo el lodo el medio conductor que liga a los electrodos con las formaciones. Los electrodos van montados en una sonda y de acuerdo con los arreglos de los electrodos emisores de corriente y los de medida, se llaman “normales” o “laterales”. Debido a la dificultad de obtener el valor de la resistividad verdadera de la zona virgen Rt y que únicamente funciona en pozos con lodo que constituye la liga eléctrica necesaria entre la corriente que sale de la sonda y la formación; cuando éste fenómeno no sucede, no habrá respuesta de las sondas. Actualmente existe una mayoría de pozos que se perforan con lodo a base de aceite o con aire, en donde los registros convencionales no tienen respuesta. Por esta razón éstas sondas fueron retiradas del mercado, sustituyéndolas el registro de inducción.

Las resistividades de formación por lo general varían de 0.2 a 1000 ohm-m. Resistividades superiores a 1000 ohm-m son poco comunes en formaciones permeables pero se observan en formaciones impermeables de muy baja porosidad.

En formaciones calcáreas, las resistividades pueden ser más altas del orden, 100 a 40 000 ohm-m

PRINCIPIOEn los perfiles convencionales de resistividad se envían corrientes a la formación a través de unos electrodos y se miden los potenciales eléctricos en otros. La medición de estos potenciales permite determinar las resistividades. Para que haya una circulación de corriente entre electrodos y formación, la sonda debe ser corrida en lodos que contengan lodo o agua conductor es de electricidad.

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En general, cuanto mayor sea el espaciamiento entre los electrodos, mayor es la investigación dentro de la formación. Así, la curva lateral de 18 pies 8 pulgadas, tiene mayor profundidad de investigación y la normal corta de 16”, las más somera.

Sin embargo, la resistividad aparente, registrada por cada dispositivo será afectada por las resistividades y las dimensiones geométricas de todos los medios que rodean el dispositivo (pozo, zona invadida y no contaminada y zonas adyacentes).

LAS HERRAMIENTAS DE ELECTRODO CONVENCIONALESComo con el método de exploración geofísico, los electrodos tipo registro usan una serie de dispositivos de cuatro electrodos: A, B, M, y N.

Dos o tres de estos electrodos están montados en una sonda y bajaron en el pozo. Los electrodos restantes o se conectan con tierra a la superficie o posicionaron en el pozo lejos de la sonda. Los arreglos de electrodos comúnmente son arreglos normales y laterales. En el arreglo normal, dos electrodos están montados en la sonda; en el arreglo lateral, tres electrodos están en la herramienta registrando.

Los registros de resistividad, obtenidos con los arreglos de los electrodos normales y laterales no están actualmente en uso debido a inherentes limitaciones. Pero sigue habiendo familiaridad con estos registros por:

Su concepto es el básico para las herramientas de registro desarrolladas. Los registros normales y laterales fueron usados extensamente desde el final de los 30s al

comienzo de los 60s y constituye casi 45% de registros todavía existentes.

Finalmente, la nueva tecnología de medida del registro mientras se está perforando (MWD) usa un dispositivo normal para medir la resistividad de la formación.

Por lo general, el perfil eléctrico contiene cuatro curvas:

CURVAS NORMALES

Normal Corta (SN) de 16”, esta mide la resistividad de la zona lavada (Rxo), es decir la zona que fue invadida por el filtrado de lodo.

Normal Larga (NL) de 64”, ésta mide la resistividad en la zona virgen (Rt).Son medidas hechas por dispositivos normales de diferentes espaciamientos, largo y corto. La ilustración muestra un dispositivo normal con los electrodos A y M dentro del pozo y los electrodos B y N en la superficie.

Principio de funcionamiento

En el dispositivo normal una corriente de intensidad constante circula entre dos electrodos (A y B). Se mide la diferencia de potencial resultante entre otros dos electrodos M y N. Los electrodos A y M están en la sonda, B es la armadura del cable y N es un electrodo en la brida, la parte inferior del cable recubierta con material aislante, colocado lejos de A y M La distancia AM es llamada espaciamiento, 16” o sea 0.40 m para la normal media y el punto de registro para la medición esta en O, a la mitad entre A y M.

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La capa es meno resistivas que las formaciones laterales

La figura exhibe la respuesta del dispositivo normal en capas espesas o delgadas que son menos resistivas que las formaciones adyacentes. Las curvas son simétricas y el espesor aparente de la capa es mayor que el espesor real de la capa en una medida igual al espaciamiento de AM.

Parte superior: capa espesa (h= 10 AM). La curva es simétrica. Tiene un máximo en el centro de la capa, donde la lectura casi es igual a Rt (no hay invasión). La parte inferior: presenta la respuesta en una capa con un espesor menor al espaciamiento. Aparecen dos picos arriba y abajo de la capa respectivamente. La distancia entre ambos picos es igual al espesor de la capa más el espaciamiento del normal.

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CURVA LATERAL

De (18’- 8”), es utilizada para medir la resistividad verdadera de la formación cuando no es posible obtener un valor preciso de la curva normal larga. Es la presentación de las mediciones hecha por un dispositivo lateral que está compuesta de cuatro electrodos como se observa en la ilustración.

Principio De Funcionamiento

En el dispositivo lateral una corriente de intensidad constante circula entre dos electrodos (A y B). Se mide la diferencia de potencial resultante entre otros dos electrodos M y N, situados sobre dos superficies equipotenciales esféricas concéntricas con centro en A. El voltaje medido es proporcional al gradiente de potencial entre M y N. La medida del punto cero para el equipo está en O, el punto medio entre M y N. El espaciamiento de la herramienta es la distancia entre A y O y es de 18 pies con 8 pulgadas (5.7 m). Generalmente hablando el espaciamiento es aproximadamente igual al radio de investigación.Es importante notar que ambos equipos registran una resistividad aparente. Las resistividades serán afectadas por las dimensiones geométricas de todos los medios alrededor del equipo, el pozo, las zonas invadida y no contaminada y las capas adyacentes. Si cálculos cuantitativos de Rt son hechos, los espesores de capa deben ser tres (3) o cuatro (4) veces el espaciamiento de la herramienta. Esto significa que un lateral de 16’ fue realmente usada, solo donde la capa excedió los 50 pies.

La capa es mas resistiva que las formaciones aparentes

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Forma de las curvas Normal y Lateral

Las formas de las curvas mostradas son casos típicos. Los casos mostrados corresponden a formaciones no invadidas. Para interpretar correctamente los perfiles de resistividad convencionales, uno debe conocer muy bien las curvas típicas. Capa menos resistiva que las formaciones adyacentes. En la curva normal las capas gruesas y delgadas tienen menor resistividad que las formaciones adyacentes. La curvas son simétricas. El espesor aparente de las capas es mayor que el espesor real. Capa mas resistiva que las capas adyacentes. Dado que el espaciamiento usado es de 18 pies 8 pulgadas, los casos corresponden a espesores de capa de 190 ft (58 m), 28 ft (8.5 m) y 9 ft (2.75 m). Ninguna de las curvas es simétrica y la dificultad asociada con la determinación del límite.

La curva también indica resistividades en exceso de Rt en capas espesas. Para la capa más delgada se observan resistividades muy bajas, son registros difíciles de interpretar, el registro es ocultado por una zona oscura y picos de reflexión que dependen del espaciamiento del electrodo y el espesor de la capa. Para la capa de 190 pies la curva presenta una meseta relativamente larga con lecturas semejantes a Rt. Se requiere un espesor mínimo de 50 pies para obtener unas lecturas de mesetas sin influencias de las capas adyacentes. Lateral y normal fueron a menudo usadas conjuntamente. Cada equipo tiene una diferente profundidad de investigación.

La grafica muestra un registro eléctrico. Muestra muchas curvas normal y lateral obtenidas para una arena de 22 ft rodeada por lutitas espesas.

CURVA DEL POTENCIAL ESPONTANEO (SP)

Es un registro de la diferencia de potencial entre el potencial eléctrico de un electrodo móvil en el pozo y el potencial eléctrico de electrodo fijo en la superficie en función de la profundidad.

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Esta curva es un registro de la diferencia entre el potencial eléctrico de un electrodo móvil en el pozo y el potencial eléctrico de un electrodo fijo en la superficie. Por lo general, frente a las lutitas, la curva del potencial espontáneo, SP define una línea más o menos recta en el registro, la cual se denomina línea base de lutitas . Frente a las formaciones permeables, la curva muestra desviaciones (deflecciones) de dicha línea base, las cuales en las capas de suficiente espesor, tienden a alcanzar una deflección esencialmente constante que se ha dado en llamar una línea de arenas . La deflección puede ser a la izquierda (negativa) o a la derecha (positiva), fenómeno que depende fundamentalmente de la diferencia de salinidad entre el agua de formación y el filtrado. Si la salinidad del agua de formación es mayor, la deflección será hacia la izquierda. Si es lo opuesto, la deflección será hacia la derecha. El potencial espontáneo que se desarrolla no se puede registrar en pozos con lodos no conductores porque estos lodos no proveen continuidad eléctrica entre el electrodo del SP y Ia formación. Por otro lado, si Ia resistividad del filtrado de lodo y la del agua deformación son más o menos iguales, las deflecciones de Ia curva de SP serán pequeñas y presentará una forma achatada sin variaciones apreciables.

1.Rmf > Rw - gran amplitud negativa2.Rmf >> Rw - amplitud negativa perono tan grande3.Rmf = Rw - no hay deflexión del SP4.Rmf < Rw - amplitud positiva perono tan grande5.Rmf << Rw – gran amplitud positiva

Origen Del Potencial Espontaneo

El potencial que se registra es el resultado de una combinación de cuatro potenciales eléctricos que se desarrollan cuando el pozo penetra en las formaciones.

Electroquímico de membrana, Esh, que se desarrolla en la lutita impermeable entre su superficie de contacto horizontal con la zona permeable y su superficie de contacto vertical con el pozo

Electroquímico de contacto, Ed, que se desarrolla en Ia superficie de contacto entre Ia zona invadida y Ia no invadida en la capa permeable

Electrocinético, Emc, desarrollado a través del revoque de barro. Electrocinético, Esb, que se encuentra en una Iámina delgada de lutita adyacente

al pozo.

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LECTURA DE LA RESISTIVIDADHay dos tipos principales de herramientas de resistividad. El laterolog mide la resistividad de la formación (circuito en serie) y el induction log mide la conductividad de la formación (circuito en paralelo).

Ambos tipos registran la resistividad en tres zonas simultáneamente:

LLD: investiga profundo en el reservorio (60”-90”)

LLS: investiga somero en el reservorio (30”)

MSFL: lee la resistividad cerca a las paredes del hueco (4”-6”)

Se siguen los siguientes pasos para leer los registros de resistividad:

• Identifique potenciales intervalos reservorio buscando separación de las curvas de resistividad en combinación con GR y registros de porosidad.

• Un reservorio que contiene agua usualmente se reconoce por una resistividad profunda relativamente baja.

• Un reservorio que contiene hidrocarburos se reconoce por una resistividad profunda relativamente alta.

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Se siguen los siguientes pasos para hacer la interpretación de formaciones limpias:

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CORRECCIONES

PERFIL DE INDUCCIÓN

Este perfil se basa en campos electromagnéticos y en corrientes inducidas, utiliza bobinas en vez de electrodos, su fundamento de medición es totalmente diferente que sus antecesores. Debido a eso, el perfil de inducción puede ser corrido en lodos no - conductivos como lodos a base de petróleo, emulsión invertida o aire donde resulta imposible para los demás dispositivos de resistividad. Existen dos versiones de este dispositivo, el tradicional Inducción sencillo (IEL) y el Doble Inducción (DIL). Recientemente han introducido mejoras para sacar el perfil de Inducción Phasor o Inducción de Alta Resolución.

FUNDAMENTO DE MEDICIÓN

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En la figura mostrada ilustra el fundamento de medición de este dispositivo. Se hace pasar una corriente de frecuencia constante por la bobina transmisora, esta corriente produce un campo electromagnético alterno de la misma frecuencia que se extiende a la formación a una distancia considerable alrededor del dispositivo. Este campo genera a su vez, una corriente inducida en la formación, de acuerdo con los principios electromagnéticos que dice que un campo alterno induce una corriente en cualquier conductor atravesado por el campo.

Esta corriente inducida en la formación fluirá circularmente alrededor del pozo en un plano perpendicular al eje del mismo o sea que la formación y todo lo que está alrededor del dispositivo, hacen las veces de un sólo conductor. Esta corriente inducida genera un campo electromagnético secundario que a su vez induce una corriente en la bobina receptora. El voltaje de esta corriente es proporcional a la conductividad de la formación, ya que si la formación no fuera conductiva, no generaría ninguna corriente en la bobina receptora.

FACTOR GEOMÉTRICO

No toda la formación que rodea al dispositivo contribuye por igual a la señal total aceptada por el dispositivo de Inducción por lo tanto, es usual dividir la formación en anillos separados, o sea, secciones de la formación que son circulares y concéntricos con respecto al eje del dispositivo y tratar la señal registrada como la suma de las contribuciones de los anillos individuales. La contribución de cualquier anillo, como resultado de su ubicación con respecto a las bobinas, es el llamado factor geométrico de tal anillo. La intensidad de la corriente en cualquiera de estos anillos depende de su conductividad.

Entonces la señal de cada anillo es el producto del factor geométrico por la conductividad de cada anillo y la respuesta total del dispositivo es la suma de las señales provenientes de todos los anillos de la formación. Si se divide la formación en cilindros coaxiales con la sonda que corresponden a la columna de lodo, capas adyacentes, zona lavada y zona virgen, la señal total registrada por el dispositivo de Inducción, CIL, puede expresarse de la siguiente manera:

CIL=GmCm+GsC s+GxoC xo+GtC t

Gm+G s+G xo=1

G es el factor geométrico y C es la conductividad de cada región definida. Para calcular la resistividad de la zona virgen de la formación, Rt a partir de esta ecuación, se debe sustraerle a la lectura del perfil de Inducción RJL, las demás contribuciones. Es necesario efectuar correcciones por efectos del pozo, por capas vecinas y por invasión.

CORRECION POR EFECTO DEL POZO

Las señales provenientes del lodo en el pozo pueden evaluarse mediante el uso de la figura mostrada. Las líneas rectas discontinuas de trabajo ilustran el uso de la gráfica en el caso de una sonda 6FF40 con un distanciamiento (Standoff) de 1.5 pulgadas en un pozo de 14.6 pulgadas de diámetro y una Rm = 0.35 Ω-m. Se obtuvo la señal del pozo de 5.5 mmhos/m.

El valor corregido de CIL es entonces (50-55) = 44.5 mmhos/m y RIL (corr) = 1000/44.5=22.4 Ω-m (más o menos 10%) la corrección es despreciable.

Sin embargo, si el lodo fuera salino, la corrección puede ser muy importante. Por ejemplo, si Rm=0.1 Ω-m, la señal del pozo sería (según la gráfica) de 20 mmhos/m y el valor de la resistividad corregida RIL (corr)=1000/(50-20) = 33 Ω-m (más o menos 40%). Basado en esto, se puede establecer

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que el perfil de Inducción no es recomendable para pozos perforados con lodos salinos ya que sus lecturas están muy afectadas por los efectos de pozo. Además, el lodo salino también magnifica la influencia de la invasión sobre las lecturas del perfil de Inducción.

CORRECCIÓN DE CAPAS VECINAS El dispositivo de Inducción tiene una resolución vertical teórica de 4 pies por lo tanto esta corrección es generalmente ignorada. Sin embargo, bajo algunas condiciones, ésta puede llegar a ser significativa. Las ilustraciones 3-6 y 3-7 proporcionan los medios para efectuar las correcciones por este efecto. La última generación de este dispositivo, el Inducción Phasor o Inducción de Alta Resolución, ha minimizado significativamente los efectos de las capas vecinas en sus lecturas.

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FIGURA 3-6: Corrección del perfil de Inducción por espesor de la capa 6FF40 y 6FF28. Reproducido de “Log Interpretation Charts” de Schlumberger.

FIGURA 3-7: Corrección del perfil de Inducción por espesor de la capa 1LM de acuerdo al:”Log interpretation Charts” de Schlumberger

CORRECCIÓN POR INVASIÓNSi las correcciones por hoyo y por capas vecinas se efectúan por separados, entonces quedarán solamente los efectos por la invasión. Tomando en cuenta esto, la ecuación de las contribuciones a la lectura del Inducción, mostrada anteriormente, queda en esta forma:

CIL=C xoG di+C t (1−G di)

En términos de resistividad tenemos:

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1RIL

=GdiRxo

+(1−Gdi)Rt

Según esta ecuación, el factor geométrico radial integrado se puede definir como el radio del cilindro coaxial al pozo que contribuye a la respuesta total del dispositivo (sin considerar los efectos por hoyo y por capas vecinas).

En la figura que se muestra a continuación, se muestra el factor geométrico radial integrado de tres dispositivos y se observa que el 6FF27 recibe el 50% de su señal desde un cilindro de 40 pulgadas de diámetro y el otro 50% de más allá, mientras que el 6FF40 recibe el 50% de su señal de un cilindro de más de 120 pulgadas de diámetro.

Factor geométrico de tres dispositivos de Inducción según “Log interpretation Charts” de Schlumberger.

CONDICIONES DESFAVORABLES

El perfil de Inducción, no debe ser recomendado en pozos donde existen las siguientes condiciones:

Lodos salinos. Pozos con diámetro mayor que 12 pulgadas. Formaciones de interés con espesores muy pequeños (capas finas). Formaciones de muy alta resistividad, mayor a 200 Ω-m

DISPOSITIVOS ACTUALESSe usa todavía la primera versión de este dispositivo que es el Inducción simple o IEL, así como también el Doble Inducción que es la combinación de dos dispositivos de diferentes profundidades de investigación, el ILD de profunda investigación y el ILM de investigación mediana.

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Recientemente se ha introducido mejoras en el procesamiento de las señales para sacar el perfil de Inducción de última generación que es el Inducción Phasor o Inducción de Alta Resolución el cual ha minimizado los efectos de pozo, de capas vecinas y de la invasión.

REGISTRO CON ELECTRODOS DE ENFOQUELas herramientas con electrodos de enfoque incluyen el laterolog y el registro de enfoque esférico SFL.

Existen sistemas con electrodos de enfoque con profundidades de investigación somera media y profunda. Su aplicación se basa en la determinación cuantitativa de Rt y Rxo.

Los instrumentos de lectura profunda son:

Laterolog 7. Laterolog 3. Laterolog profundo del registro doble, laterolog DLL

Para lectura media a somera están integrados con herramientas de combinación y son:

Laterolog 8 de la herramienta doble inducción-laterolog DIL. Laterolog poco profundo de la herramienta DLL y El SFL de las combinaciones ISF, DIL-SFL.

Los laterolog 3, 7 y 8 son obsoletos en la actualidad, pero se estudiará sus principios de diseño ya que por varios años se han registrado muchos pozos con dichos instrumentos.

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LATEROLOG 7 (LL7)Comprende un electrodo central (A0), y tres pares de electrodos (M1 y M2); (M’1 y M’2); (A1 y A2). Los electrodos de cada par están simétricamente ubicados con respecto a A0 y eléctricamente conectados unos con otros por medio de un cable de corto circuito.

A0 emite una corriente constante i0. Se emite una corriente ajustable a través de electrodos compensadores A1 y A2; la intensidad de corriente compensadora se ajusta de manera automática para llevar los dos pares de electrodos de supervisión, M1 y M2 y M’1 y M’2 al mismo potencial; la caída de potencial se mide entre uno de los electrodos de supervisión y el electrodo de la superficie. En una corriente constante i0, este potencial varía directamente con la resistividad de la formación.

Ya que la diferencia de potencial entre el par M1y M2; y el de M’1 y M’2 se mantiene en cero, no fluye corriente de A0 en el agujero entre M1 y M’1 o entre M2 y M’2. Por lo tanto la corriente de A0

debe penetrar las formaciones de manera horizontal.

Fig. 1 Laterolog 7

La figura 7 muestra la distribución de las líneas de corriente cuando la sonda esta en un medio homogéneo; el “haz” de corriente retiene un espesor bastante constante hasta una distancia del agujero un poco mayor que la longitud total A1A2, de la sonda. Esta forma que posee dicho haz, es la misma frente a capas de resistividad delgadas, y su espesor (O1O2) es aproximadamente 32 pulgadas, y la longitud A1 A2 de la sonda es de 80 pulgadas.

La figura 2 compara las curvas obtenidas de manera experimental, frente a una capa de resistividad delgada y por medio de instrumentos convencionales con el registro correspondiente LL7.

Los instrumentos convencionales dan resultados deficientes; la curva LL7, a pesar de las condiciones difíciles, muestra la capa claramente y da una lectura cercana a Rt.

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Fig. 2 Respuesta del laterolog 7 y el ES frente a una capa delgada, resistiva y no invadida.

La corriente fluye en serie a través de la columna de lodo, el revoque (costra de lodo), la zona invadida y la zona virgen consiguiendo resistencia en cada una de estas zonas para determinar Rt (resistividad-zona virgen) a partir de las lecturas de este dispositivo. Se requiere corregir las lecturas del laterolog por cada uno de dichos factores. La figura 3 representa el circuito equivalente de un flujo de corriente del electrodo Ao de un laterolog.

Fig. 3 Circuito equivalente del flujo de corriente de un lateroperfil

LATEROLOG 3Esta herramienta (LL3) utiliza corriente de electrodos compensadores para enfocar la corriente de medición en una hoja horizontal que penetre la formación.

Fig. 4 Laterolog 3

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Colocados en una forma simétrica alrededor del electrodo central Ao, están dos electrodos muy largos (Aprox. 5 pies), A1 y A2 que están conectados por un corto circuito.

Se tiene dos corrientes de compensación, una que fluye de A1 y otra de A2, para ajustar en manera automática al potencial fijo Ao y mantener así al potencial fijo.

El haz de corriente Io se restringe el área en forma de disco. Por lo general, el espesor, O 1 O2 , del haz de corriente es 12 pulgadas siendo mucho más delgada que la requerida para el LL7. Por lo que la resolución vertical del LL3 es mucho mejor que la del LL7, además son menores las influencias que se tiene de parte del agujero y de la zona invadida.

Una molestia del LL3 es la masa considerable de metal en la sonda.

LATEROLOG 8La medición a nivel poco profundo del LL8 se graba con electrodos pequeños en la sonda doble inducción laterolog. En principio, el instrumento es parecido a la herramienta LL7 excepto por tener espaciamientos más cortos.

El espesor del haz de corriente es de 14 pulg, y la distancia entre los dos electrodos opuestos es un poco menor a 40 pulg. El electrodo de regreso de la corriente se localiza relativamente a corta distancia de Ao. En esta configuración, el instrumento LL8 muestra un detalle vertical muy agudo, y el agujero y la zona invadida influyen más sobre las lecturas de este instrumento que las de las herramientas LL7 y LL3.

SISTEMA DOBLE LATEROLOG-RXOSi bien, el único fin de los instrumentos de resistividad para lectura profunda es medir la resistividad real de la formación Rt, en la que su respuesta se determine por la resistividad de la zona virgen (no invadida), no quita el hecho de que ninguna medición ha sido capaz de eliminar por completo los efectos de la zona invadida.

Una solución efectiva a este problema, es con la utilización de diferentes arreglos a varias profundidades de investigación. En general se emplean investigaciones a tres profundidades que se aproximan al registro de la invasión de una forma que permite determinar Rt.

Para tener una mayor exactitud en la lectura se requiere de las siguientes características:

Los efectos del agujero deben ser pequeños y/o corregibles.

Las resoluciones verticales de los instrumentos deben ser similares.

Una lectura de las investigaciones radiales debe ser tan profunda como práctica, otra será poco profunda, y una tercera se hará entre ambos extremos.

De esta manera se desarrolló la herramienta doble laterolog DLL micro SFL, con mediciones simultaneas. La Figura 4 muestra como se disponen los electrodos (utilizados en los laterolog) en la herramienta. Ambos usan los mismos electrodos y tienen el mismo espesor de haz de corriente, pero tienen un tipo de enfoque diferente.

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Fig. 5 DLL-Rxo

El DLL posee una respuesta que va de 0.2 a 40000 Ohm.m, rango mucho mayor que el cubierto por los instrumentos laterolog anteriores.

La figura 6 exhibe el enfoque utilizado en el instrumento laterolog profundo (izquierda) y el laterolog somero (derecha).

Fig. 6 Esquema del doble laterolog

La medición del laterolog profundo (LLD) del DLL tiene una mayor profundidad de investigación que las herramientas anteriores, además es más confiable la lectura del Rt; esto se logra gracias a que posee electrodos de guardia muy grandes (distanciados aprox. 28 ft). Sin embargo el espesor nominal del haz de 2 pies asegura una buena resolución vertical.

La medición del laterolog somero (LLS), tiene la misma resolución vertical del instrumento laterolog profundo (2 ft), pero responde de manera más pronunciada a la región del agujero afectado por la invasión. Utiliza un tipo de enfoque llamado “Pseudolaterolog”, por lo cual la corriente de enfoque regresa a los electrodos cercanos en lugar de electrodos remotos, lo que

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provoca una dispersión más rápida de la corriente de medición una vez que ha entrado a las formaciones, produciendo una profundidad de investigación relativamente somera.

Efecto de Delaware.Si los electrodos B y N se colocan en el agujero, las lecturas de LLD, puede exhibir un “efecto de Delaware” (o gradiente), en secciones localizadas justo debajo de capas espesas y no conductivas como la de la anhidrita.

Fig. 7 Principio del efecto de Delaware.

Este efecto se presenta como una resistividad anormalmente alta durante más o menos 80 ft bajo la capa resistiva.

La figura 7 muestra el efecto y su causa. Mientras el electrodo B entra en la capa de anhidrita, el flujo de corriente se confina al agujero, y si la capa es de suficiente espesor (cientos de pies), toda la corriente fluirá en la parte del agujero localizada debajo de B. Entonces, cuando el electrodo N entra en la capa ya no puede permanecer en un potencial nulo, como se pretendía. Se le expone a un potencial negativo que causa un aumento gradual (gradiente) en la resistividad registrada.

El instrumento LLD utiliza electrodos superficiales para el regreso de corriente de modo que no está sujeto al efecto de Delaware.

Efecto de Groningen Un efecto similar fue observado posteriormente en la curva LLD. Se conoce como el efecto de Groningen.

Se presenta durante aproximadamente 100 pies debajo de una capa de gran espesor y de alta resistividad. Como la corriente de medición y de compensación no puede fluir con facilidad a través de la capa altamente resistiva, regresa por la columna de lodo y crea un potencial negativo en la “zona de referencia nula” si se ha instalado el revestimiento en la zona resistiva, éste hace corto circuito y el efecto de Groningen se hace más pronunciado. Se recomienda llevar a cabo un registro de inducción para una evaluación seria de la formación en el caso de estas capas conductivas.

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EscalasUn problema común de todos los dispositivos de resistividad y conductividad es proporcionar una escala que pueda leerse con exactitud en todo un rango de respuesta.

Hace algunos años los laterolog se graduaban en escalas lineales. Debido al amplio rango de resistividades que se encontraba con frecuencia, la escala era relativamente insensible. De hecho, las lecturas muy bajas eran prácticamente imposibles de leer.

Se introdujeron curvas de apoyo con mayor sensibilidad, pero eran difíciles de leer y aglomeraban los registros en formaciones de alto contraste.

Durante algún tiempo se empleó la escala híbrida, utilizada por primera vez en la herramienta LL3. Presentaba la resistividad lineal en la primera mitad de la pista del registro, y la conductividad lineal en la segunda. De este modo, un galvanómetro podía grabar todas las resistividades desde cero al infinito. La escala híbrida suministraba una sensibilidad aceptable en formaciones de baja conductividad y resistividad.

En la actualidad, la escala logarítmica es la más aceptada para registrar curvas de resistividad. Su forma estandarizada es una rejilla dividida en cuatro ciclos que va de 0.2 a 2000 ohm-m.

Fig.8 Laterolog grabado en escala logarítmica

Inclusive este rango no es suficiente algunas veces para las mediciones de DLL-R. Si se requiere se utiliza una curva repuesto para cubrir el intervalo de 2000 hasta 40,000 Ohm-m.

REGISTRO ESFÉRICO ENFOCADOEste instrumento (SFL), mide la conductividad cercana al pozo, y proporciona la investigación a un nivel relativamente poco profundo, que es requerido para la evaluación de los efectos provocados

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por la invasión, en mediciones de resistividades de mayor profundidad. Este es el caso de espaciamiento corto utilizado en la actualidad en la herramienta DIL-SFL, desarrollado para reemplazar la normal de 16 pulg, y a los dispositivos LL8.

El sistema SFL difiere en cierta forma con herramientas de electrodos de enfoque. Mientras los sistemas LL7 y LL8 intentan enfocar la corriente en discos planos, el sistema SFL establece en esencia esferas de potencial constante alrededor del electrodo de corriente puede preservar la distribución de potencial esférico en la formación a pesar de una gran cantidad de variables de pozo

El instrumento SFL está constituido de electrodos de emisión de corriente, otros para regreso de corriente y otros de medición. Se establecen dos esferas equipotenciales iguales a la fuente de corriente de la herramienta. La primera esfera se encuentra a mas o menos 9 pulgadas del electrodo de registro de corriente. La segunda se encuentra a 50 pulgadas de distancia. Se mantiene un potencial constante de 2.5 mV entre las dos superficies esféricas. Ya que el volumen de formación entre ambas superficies y la caída de voltaje es constante, la conductividad de este volumen de formación puede determinarse al medir el flujo de corriente.

Fig. 9 Principio del SFL

Este dispositivo da más peso a la zona invadida, pero en general aún da una lectura demasiado profunda para medir en forma exacta la resistividad Rxo de la zona lavada. La resolución vertical es de aproximadamente 1 pie. No se requieren correcciones por el espesor de la capa (capas vecinas). Para el SFL, los efectos del pozo son normalmente insignificantes. Sin embargo es bueno mencionar que todas las curvas de resistividad someras tienden a dar lecturas de resistividad bajas cuando el pozo es muy grande.

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CORRECCIONES POR POZO Y REVOQUE DE LOS SISTEMAS ENFOCADOSLa profundidad de investigación de estos sistemas enfocados está representada por la distancia medida a partir del eje del pozo hasta el punto donde la hoja de corriente comienza a desviarse apreciablemente. Para el LL3 y el LL7 la profundidad de investigación es aproximadamente 15 y 10 respectivamente. Si se comparan estas magnitudes de profundidad de investigación con los espesores del anillo de lodo en el pozo y del revoque, se considera que las contribuciones de estos a la lectura total, medida por el dispositivo, son prácticamente despreciables, especialmente si el lodo es salino. La ilustración 3-12muestra las gráficas utilizadas para corregir por efectos de pozo a las dos curvas del Doble Laterolog (DDL), nótese que para un pozo de diámetro comúnmente perforado, de 8 a 10pulgadas, la corrección es mínima. En cuanto a la corrección por revoque, en la práctica no se realiza.

CORRECCIÓN POR EL ESPESOR DE LA CAPAEl espesor de la hoja de corriente de los laterolog de alrededor de 32 pulgadas, con esta excelente resolución vertical las influencias de las capas vecinas serán insignificantes, por lo tanto no requiere de corrección por ese motivo.

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CORRECCIÓN POR INVASIÓNLa corrección por el efecto de la invasión en los laterolog es muy importante y debe ser tomada muy en cuenta. Basado en la ilustración 3-11, si las contribuciones del lodo y del revoque son mínimas o pueden ser sustraídas en forma separadas, entonces quedarían solamente las resistividades de la zona invadida y de la zona virgen. Incorporando el concepto del factor pseudogeométrico a esto, se puede decir que la lectura del laterolog es:

RLL = J.Rxo +( 1-J)Rt

Mediante esta ecuación y el factor pseudogeométrico de la ilustración 3-13 se puede efectuar entonces la corrección por invasión al laterolog para determinar Rt. El problema, sin embargo, es conocer Rxo y el diámetro de la invasión. Para el valor de Rxo se requiere adicionalmente un perfil de micro resistividad como el Micro- laterolog (MLL), el proximity (PL)o el Micro -esférico (MSFL) y para Di se puede utilizar la siguiente tabla empírica.

HERRAMIENTAS DISEÑADAS POR COMPAÑÍAS DE SERVICIODual Laterolog (DLLT) –HALLIBURTON

Aplicaciones

Determinación de la resistividad de la zona virgen. Distinguir entre depósitos en la formación de agua salada e hidrocarburos. Definir bordes entre capas de la formación. Estimar diámetros de invasión. Correlacionar formaciones.

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Indicar zonas permeables.

Parámetros Medidos

Resistividad Profunda: Resistividad en formación 60 a 84’’ (1.52 a 2.13m) de la sonda. Resistividad Media: Resistividad en formación 24 a 36’’ (61 a 91cms) de la sonda.

Especificaciones Técnicas

Máxima temperatura / presión: 350°F (177°C) / 20,000psi (137,900kPa) Diámetro mayor: 3.625 in (9.2cms) Longitud / peso: 33.7ft (10.27m) * / 568bs (258kg) * Pozo mínimo / máximo: 4.5in (11cms) / 24in (60cms) Profundidad de investigación de la medida profunda: 84in (215.8cms) Profundidad de investigación de la medida media: 36in (91.4cms) Resolución vertical: 24in (60cms)

Azimuthal Resistivity Imager (SCHLUMBERGER)

ARI es una herramienta de nueva generación del laterolog, hace medidas direccionales profundas alrededor de la perforación con una resolución vertical alta. Una medida auxiliar muy baja se

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incorpora para corregir completamente las resistencias acimutales para el efecto de la perforación. Durante la perforación, la formación se representa como imagen de la resistividad acimutal.

Información que proporciona la herramienta ARI Saturación de la formación:

La herramienta ARI proporciona 12 resistividades calibradas con una resolución vertical de8 pulgadas. Las corrientes acimutales alrededor de la herramienta son añadidas a fin de ofrecer una nueva lectura de alta resolución de la resistividad. La nitidez de enfoque de la medición LLhr permite evaluar cuantitativamente las formaciones laminadas de hasta 8pulgadas de espesores, lo que asegura que no pase por alto ningún hidrocarburo y guía la selección de las corridas de los registros subsecuentes.

Fracturas:La respuesta de cada uno de los 12 registros de resistividad ARI está muy influenciada por las fracturas conductivas llenas de fluidos. Además, cada traza del registro queda modificada según su posición y orientación con relación a la fracturas. Las fracturas profundas pueden ser identificadas claramente y se diferencian de las grietas superficiales inducidas por la perforación a las cuales la herramienta es insensible.

Heterogeneidad de la formación :La resistividad promedio puede ser fuertemente afectada por la heterogeneidad de la formación. En estos casos las imágenes acimutales de la herramienta ARI ayudan a interpretar el registro de resistividad. Es posible seleccionar una resistividad acimutal sencilla, con la misma orientación del registro de densidad, para los cálculos de saturación

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CONCLUSIONES Es muy importante que se haga una combinación adecuada y precisa de todas las

herramientas que corren registros, para así tener información de lo que está sucediendo en el interior de una formación, y de esta forma saber cómo debemos proceder posteriormente con el refuerzo de otros estudios; pero aclarando eso sí, que a pesar de que tengamos la combinación más adecuada de herramientas de registros, no obtendremos un valor real de lo que se esté analizando, porque como se analizó en este trabajo habrá una influencia considerable de varios factores como en la lectura de los registros, tales como: la influencia del pozo, de la capa adyacente, de la zona invadida, de costra de lodo.

En un dispositivo normal se tiene mayor simetría del registro a menor resistividad

En un dispositivo lateral la simetría no existe

Los aparatos de medición de resistividades que utilizan el principio de los electrodos enfocados, resuelven mejor ciertas exigencias de perfilaje que otros actualmente en uso. Estas exigencias, en forma general son:

Tomar mediciones que determinan el valor de Rt en condiciones que para las herramientas de Inducción no son apropiados: por ejemplo, valores de Rt mayores de 100 W-m y/o resistividades de lodo iguales o menores que las del agua de formación.

Facilitar correlaciones y determinar el valor de Rxo al tener dispositivos de mayor profundidad de investigación para obtener Rt.

BIBLIOGRAFÍA

Manual Registros de Pozos CIED-PDVSA

Principios y aplicaciones de la interpretación de registros schlumberger

Halliburton-Welex - introducción a los análisis de los registros de pozos

http://es.scribd.com/doc/37659621/MANUALINTERP-REGISTROS

http://ingenieria-de-petroleo.lacomunidadpetrolera.com/2008/11/registros-elctricos.html

http://es.scribd.com/doc/56438996/Registros-de-Resistividad-Convencionales-y-Enfocados

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ANEXOS

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