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PETROFISICA DE YACIMIENTOSRodolfo Soto Becerra, Ph.D.E-mail:
[email protected]
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Saturacin de Fluidos
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Saturaciones de FluidosDefinicin La saturacinpara un fluido
particular es la fraccin del volumen de poro ocupado por ese
fluido.La saturacin es una caracterstica intensiva
Ecuaciones: So=Vo/Vp, Sw=Vw/Vp, Sg=Vg/Vp
Estos volmenes de fluido son medidos bajo condiciones especficas
de presin y temperatura (ej. yacimiento, o laboratorio)
Las condiciones de yacimiento son frecuentemente presentadas
como in situ
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Saturaciones de FluidosRelaciones Fundamentales El volumen de
poro es ocupado por fluidos (agua, petrleo, y/o gas)
Para el caso de dos fase, solamente una de las dos saturaciones
es independiente, la otra debe hacerse por la suma de las
saturaciones igual a la unidad (1)
Similarmente, para el caso de tres fases, solamente dos
saturaciones son independientes
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Saturaciones de FluidosRelaciones Fundamentales (continuacin)La
masa de los fluidos en el volumen poroso est comprendido por: agua,
petrleo, y/o gas
A condiciones de laboratorio se asume frecuentemente que la
densidad del gas es insignificante
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Saturaciones Inicial de Fluido en YacimientoConceptos: escenario
tpico de la acumulacin de petrleoLos poros inicialmente estn
saturados con agua (Sw=1)Los hidrocarburos emigran hacia arriba
dentro de la trampa debido a que tiene menos densidad que la
densidad del agua (fuerza de gravedad)Los hidrocarburos (petrleo
y/o gas) se distribuyen de tal manera que la gravedad y las fuerzas
capilares se encuentren en equilibrio. La saturacin de agua
interfacial mnima remanente en la zona de hidrocarburo, aun despus
de ocurrida la acumulacinMojado por agua, proceso de drenaje
acumuladoSaturacin de la fase mojante irreducibleMojado por
petrleo, proceso de imbibicin acumuladoSaturacin de la fase
no-mojante residual
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Saturaciones Inicial de Fluido en YacimientoMtodos para la
determinacin de saturaciones de fluido en el yacimientoMedida
directa Anlisis de ncleo (tpico actual)
Medida indirecta
Medida de presin capilarAnlisis de registro de pozoLa
conductividad elctrica depende primeramente de la saturacin de
agua.
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Saturaciones de Fluido Anlisis de NcleoFactores que afectan las
saturaciones de fluido en los ncleos
La saturacin del ncleo por filtrado de los fluidos de perforacin
(especialmente por perforacin sobre balanceada)
Filtrado de aguaLodo base agua Lodo emulsin aceite Filtrado de
aceite Lodo base aceite Lodo emulsin aceite invertido Filtrado de
gas Perforacin con airePerforacin con espuma
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Saturaciones de Fluido Anlisis de Ncleo Factores que afectan la
saturaciones de fluido en el ncleo (continuacin)Los cambios de
presin y temperatura en muestra de ncleo tomados a condiciones de
fondo y a condiciones de superficie
Ejemplo: Una zona de petrleo a saturacin de agua intersticial
mnima, en lodo de perforacin base agua
InvasinDurante la perforacin
Viaje a superficie
Saturacin en superficie comparada a la del yacimiento
Sw
(
(
? probablemente (
So
(
(
(
Sg
-
(
(
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Saturaciones de Fluido Anlisis de Ncleo Factores que afectan la
saturaciones de fluido en ncleos (continuacin)Ejemplo: Una zona de
petrleo a saturacin de agua intersticial mnima, lodo de perforacin
base aceite
Invasin durante la perforacin
Viaje a superficie
Saturacin en la superficie comparada con la del yacimiento
Sw
-
-
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So
-
(
(
Sg
-
(
(
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Aplicacin de Saturaciones de NcleoAplicacin de saturaciones de
ncleo: Lodo base aguaPresencia de zona de petrleoContacto Gas
Petrleo originalContacto Agua Petrleo original
Aplicacin de saturaciones de ncleo: Lodo base aceiteSaturacin de
agua intersticial mnima bastante exactaContacto agua Petrleo
original
Otras aplicaciones de saturaciones de ncleo Mtodos de correlacin
indirecta
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Estimacin de la Profundidad del Contacto de Fluidos a partir de
las Saturaciones de Ncleo
- La tendencia mostrada aqu contina incluso a bajas
permeabilidad, con yacimientos productivos existentes con
Sw>0.60 for k
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Clculo de Sw
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La Ecuacin de Saturacin de AguaHan sido desarrolladas mltiples
ecuaciones de saturacin de agua por numerosos autores. En el
artculo de Worthington, l referencia ms de 30 modelos de saturacin
de agua. El modelos de Archies funciona para una zona limpia:
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La Ecuacin de Saturacin de AguaTodos los otros modelos son para
formaciones arcillosas. En los modelos de arenas arcillosas los
trminos shale y clay se usan sinnimamente. Los Shales son sueltos,
plsticos, mezclas de grano fino de tamao arcilloso o coloidad con
una alta proporcin de minerales arcillosos. Los efectos de la
arcillocidad en la lectura de un registro dependen del Shale y de
sus propiedades fsicas. Esto tambin depende de la manera como el
shale est distribuido.
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La Ecuacin de Saturacin de AguaEn la formula de Archie, el
factor de formacin es una constante
para una roca completamente saturada de agua:
La formula de Archie es para zonas limpias donde el 100% del
flujo de corriente elctrica ocurren en el medio poroso
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La Ecuacin de Saturacin de AguaCuando hay presencia de shale,
existe un exceso de conductividad en la roca.
El factor X es el exceso de conductividad causado por el hecho
de que los clays y los shales son conductores de corriente; as, X
es llamado Cexcess.
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La Ecuacin de Saturacin de AguaLas formulas ms comnmente usadas
para tener en cuenta el shale son :Waxman-Smits,Dual water,
ySimandeaux.
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Formas de Distribucin del Shale en los Sedimentos
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La Ecuacin de Saturacin de AguaEstas formulas son las
siguientes:Archie
Waxman-Smits
donde
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La Ecuacin de Saturacin de AguaDoble Agua
donde
Simandeaux
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La Ecuacin de Saturacin de AguaLa formula de Archie es para
zonas limpias donde el 100% del flujo de corriente elctrica ocurren
en el medio poroso. La ecuacin de Simandeaux fue la primera en
reconocer que parte de la conductividad era debida al shale
contenida dentro de la arena.
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La Ecuacin de Saturacin de AguaWaxman-Smits usa una
conductividad de agua efectiva basada en la conductividad del agua
en los poros, la capacidad de intercambio catinico de las arcillas
y el volumen de agua en las arcillas en el espacio poroso. El
modelo de doble agua tiene una forma ms general que el modelo de
Waxman-Smits. En el modelo de doble agua, la salinidad del agua
libre, puede ser diferente de la salinidad del agua que rodea la
arcilla.
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La Ecuacin de Saturacin de AguaDependiendo de que modelo de
saturacin uno escoja, uno debe estar seguro de ajustar la porosidad
seleccionada, , con la ecuacin de saturacin de agua. e=la porosidad
efectiva que contiene aceite , gas, y agua librez=la porosidad
total que contiene aceite, gas, agua libre, y arcilla
diseminadat=volumen de aceite, gas, agua y agua rodeada por la
arcilla diseminada
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La Ecuacin de Saturacin de Agua
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La Ecuacin de Saturacin de AguaLas siguientes ecuaciones se
pueden usar para resolver la saturacin de agua, Sw y Rwa usando las
teoras ms comnmente aplicadas:
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La Ecuacin de Saturacin de AguaMtodo de Archie
S Sw = 100%,
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La Ecuacin de Saturacin de AguaEl mtodo de Waxman-Smits
Nota: Rw en la ecuacin de B est a 75F.
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Conductancia Equivalente Mxima de Intercambio de Iones de Sodio,
NA Bmax vs temperatura
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La Ecuacin de Saturacin de AguaEl Mtodo de Waxman-SmitsBmaxde la
grfica anterior,
Es necesario convertir a F e interpolar basado en BHT. Debe
chequearse con la Figura siguiente:
Bmax
T ((C)
3.83
25
9.50
50
14.0
80
18.2
110
22.1
140
25.7
170
270.0
200
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La Ecuacin de Saturacin de Agua
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La Ecuacin de Saturacin de AguaNota: Si usted grafica los
valores de Bmax vs. temperatura (R y/o F) en varios tipos de papel
grfico, encuentra que Bmax vs. log (TR) es ms o menos lineal:
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La Ecuacin de Saturacin de AguaEl mtodo de Waxman-SmitsLos
valores aproximadamente para Qv son:Muy arcillosoQv=1.5 Shale
ModeradoQv=1.0Shale MedioQv=0.5Shale bajoQv=0.25No shaleQv=0CEC Qv
debe ser medido en el laboratorio.
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La Ecuacin de Saturacin de AguaEl mtodo de Waxman-Smits
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La Ecuacin de Saturacin de AguaEl mtodo de Waxman-Smits Del
paper SPE 10910 escrito por Rosepiler para la formacin Cotton
Valley CEC = 0.3466+0.2876 (% illite)CEC = -0.4856+3.0850 (% K)CEC
= 0.5824-0.0136*GR+0.00135*GR2
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La Ecuacin de Saturacin de AguaEl mtodo Waxman-SmitsRwa para
Waxman-Smiths, asume .
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Modelos Diferentes de Un Layer Difuso
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Agua Rodeando una Superficie de Arcilla
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La Ecuacin de Saturacin de AguaMtodo de Alger (Arcilla
Dispersa)
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La Ecuacin de Saturacin de AguaMtodo de Alger (Arcilla
dispersa)z=porosidad totalq=fraccin de z ocupada por arcilla
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La Ecuacin de Saturacin de AguaPara el registro snico,si no hay
disponibilidad de registro snico,
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La Ecuacin de Saturacin de AguaPara calcular q, la primera
eleccin es
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La Ecuacin de Saturacin de AguaS los registros snicos y de
densidad no estn disponibles,
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La Ecuacin de Saturacin de Aguadondey
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La Ecuacin de Saturacin de AguaPara calcular Rwa
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La Ecuacin de Saturacin de AguaEl Mtodo de Simandeaux
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La Ecuacin de Saturacin de AguaEl mtodo de Alger-(shale laminado
)
sd = e= porosidad real en arenas o carbonatos
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La Ecuacin de Saturacin de AguaMtodo de Alger-Shale
laminadodado:=porosidad medida por el registrosd=porosidad en la
zona limpiash=porosidad en el shaleY asumiendo
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La Ecuacin de Saturacin de AguaMtodo de Alger-Shale laminado
Entonces,
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La Ecuacin de Saturacin de AguaMtodo de Alger-Shale laminadoS
Rsd < 0, entonces Rsd = Rild ( Rild) y un mensaje de atencin que
diga que el modelo de shale laminado no es aplicable a esta
formacin. Para el modelo de shale laminado, Nota: La ecuacin de
arriba para porosidades arcillosas asume que ma para shale es
2.71.
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La Ecuacin de Saturacin de AguaUsted debera usar:e en la ecuacin
de Archiez en las ecuaciones de Algers, Simandeaux, y
Waxman-Smits
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La Ecuacin de Saturacin de Agua: Modelo de Doble AguaPara el
modelo de doble agua, usted necesita valores para Swb y Cwb. La
teora siguiente y el cdigo se puede usar para calcular Sw con el
modelo de doble agua: La definicin de Swb es
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La Ecuacin de Saturacin de Agua: Modelo de Doble AguaNosotros
podemos asumir que
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La Ecuacin de Saturacin de Agua: Modelo de Doble
Aguadondee=PHIDC=PHISC=PHINC=PHIDNC =PHISNCyz = PHIS para el snico
y el sonico-neutrn
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La Ecuacin de Saturacin de Agua: Modelo de Doble AguaSin
embargo,
Para los registros densidad, neutrn o densidad-neutrn.
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La Ecuacin de Saturacin de Agua: Modelo de Doble Agua
Para calcular Ccw Cwb,
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La Ecuacin de Saturacin de Agua: Modelo de Doble AguaPara
calcular Ccw Cwb,
donde T = C
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La Ecuacin de Saturacin de Agua: Modelo de Doble AguaDonde el
modelo de doble agua se puede escribir como sigue:
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La Ecuacin de Saturacin de Agua: Modelo de Doble Agua
Convirtiendo conductividad a resistividad
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La Ecuacin de Saturacin de AguaNormalmente, uno encuentra que el
modelo de Archie, el modelo de Archie corregido por shale, y/o el
modelo de doble agua satisfacen la mayora de problemas. En algunas
ocasiones sin embargo, el modelo de Waxman-Smits, el modelo del
shale laminado el modelo de Simandeaux funcionan bien con datos
ciertos de tal forma que proveen resultados tiles.
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![Astenia y deterioro funcional - GERIATRIA HCSC – Blog … C REACTIVA/Suero FERRITlNA]Suero HIERRO/Suero TRANSFERRINA/Suero TRANSFERRINA CAPACIDAD DE FIJAClON/Suero TRANSFERRINA SATURACION](https://img.pdfslide.es/doc/110x75/5ac237c27f8b9a357e8d9cea/astenia-y-deterioro-funcional-geriatria-hcsc-blog-c-reactivasuero-ferritlnasuero.jpg)
