Escuela Politcnica Nacional

Escuela Politcnica Nacional

Ingeniera en Petrleos

Simulacin de Yacimientos

Ricardo Andrs Morales Masapanta

Deber N2

Evaluacin de registros elctricosLos registros o perfiles de pozos son unas de las fuentes de informacin ms importantes con que cuentan los geocientistas en el momento de evaluar y caracterizar un yacimiento. Los perfiles permiten obtener parmetros petrofsicos tales cmo volumen de arcilla, litologa, porosidad y saturacin de fluidos; conceptos cruciales para la evaluacin del pozo en un primer momento y para el anlisis y caracterizacin de un yacimiento en etapas posteriores.Existen en la industria de los hidrocarburos una amplia variedad de mediciones y tcnicas analticas disponibles para evaluar las caractersticas fsicas de las formaciones del subsuelo.Las herramientas bsicas de registros son las siguientes:REGISTRO CALIPEREl caliper es una herramienta que mide el dimetro del pozo tomando en cuenta que el dimetro de perforacin real a menudo difiere de la broca utilizada para perforar. La diferencia es considerable en algunos casos. Su principal funcin es determinar el estado del pozo (derrumbado o no derrumbado).

REGISTRO GAMMA RAYLos registros o perfiles de pozos son unas de las fuentes de informacin ms importantes con que cuentan los geocientistas en el momento de evaluar y caracterizar un yacimiento. Los perfiles permiten obtener parmetros petrofsicos tales cmo volumen de arcilla, litologa, porosidad y saturacin de fluidos; conceptos cruciales para la evaluacin del pozo en un primer momento y para el anlisis y caracterizacin de un yacimiento en etapas posteriores.En arenas limpias, la lectura de los Rayos Gamma debera estar alrededor de 40 API. Si el valor de Gamma Ray se encuentra entre 40-75 API, puede tambin 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 formacin es arenosa. En presencia de Carbn, la lectura es demasiado alta, por sobre los 200 API, dependiendo de la formacin.APLICACIONES DEL REGISTRO GAMMA RAY Control de Profundidades Correlaciones Lmites de formaciones Espesor de formaciones Litologa Volmen de Arcilla

REGISTRO DE RESISTIVIDADCon este se mide la Resistividad de la Formacin, aplicando conceptos bsicos de electricidad. La corriente puede atravesar nicamente a travs del agua en la formacin, por lo tanto la resistividad va a depender de: 1) Resistividad del Agua de la Formacin2) Cantidad de Agua y presencia de Hidrocarburos en la Formacin3) Estructura de Poro.

Altas lecturas de Resistividad reflejan alto contenido de Hidrocarburos en la formacin, ya que estos son fluidos no conductores. Al contrario, bajas lecturas de Resistividad indicarn alta presencia de agua en la formacin, llamadas ARENAS HUMEDAS, ya que el agua es un fluido conductor. La resistividad es la clave para la determinacin de hidrocarburos. HAY DOS TIPOS DE REGISTROS DE RESISTIVIDAD:1) Registro de Induccin: La resistividad de la formacin es medida induciendo flujo de corriente, lo cual produce un Campo Electromagnetico, segn 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 formacin mediante la induccin de un flujo de corriente.

El registro de Induccin es adecuado para fluidos de perforacin no conductores. La Resistividad en las arcillas est alrededor de 1,5 a 4 ohm-m, mientras que las arenas de agua o hmedas presentan valores de 4 - 10 ohm-m. Y para arenas petrolferas se manejan criterios de valores mayores a 10 ohm-m. En formaciones arcillosas no hay separacin entre las lneas de resistividad profunda y somera, porque la arcilla es una zona No permeable, por lo que no habr filtracin de lodo hacia la formacin. Por lo cual la separacin entre las lneas de resistividad profunda y somera se pueden ver en zonas permeables, como Arenas.2) Registro Laterolog: este perfilaje tiene un circuito bsico de emisin y medicin de electrodos, a travs de los cuales una cada de potencial en la medicin dar la resistividad de la roca. Es apropiado para cuando se est usando fluidos de perforacin conductores, como lodos base agua.REGISTRO DE DENSIDADMide la densidad aparente de la formacin usando la dispersin de rayos Gamma. Esta densidad aparente puede relacionarse a la porosidad cuando se conoce la litologa, mediante la siguiente ecuacin:

Donde = Porosidad obtenida de la densidadma= Densidad de la Matriz ( para las areniscas pma ~ 2.65 2.7 gm/cc)b= Densidad aparente de la formacinf= Densidad del Fluido (1.1 Lodo salado, y 1.0 lodo fresco)sta tcnica es utilizada principalmente para determinar la porosidad de la formacin. La medicin de la densidad de la formacin, tambin se aplica en la identificacin de minerales, deteccin de gas, evaluacin de arenas arcillosas y litologas complejas en la determinacin de arcillas petrolferas.Una fuente radioactiva, que para este caso ser una muestra que emita radiacin gamma, colocada en una almohadilla es aplicada contra la pared del pozo. Esta fuente emite hacia la formacin rayos gamma, los cuales interaccionan con los electrones de la formacin segn el Efecto Compton, segn el cual los rayos son dispersados por los ncleos de la formacin, de donde se obtiene rayos gamma de Compton, que es una radiacin secundaria producida en los tomos de la formacin y que se originan porque la formacin cede energa a los tomos dejndolos en estados excitados. Estos ltimos rayos son detectados y evaluados como una medida de la densidad de la formacin, ya que el nmero de rayos gamma Compton est directamente relacionado con el nmero de electrones en la formacin.

Densidad de Matriz comnmente conocidasMineralpma(gm/cc)

Arenisca2.65

Caliza2.71

Dolomita2.87

Anhidrita2.98

Sal2.03

Adems de esto, la herramienta de densidad puede identificar la litologa de la formacin por el Valor Foto Elctrico (PE). Abajo se muestra una lista de los valores comunes de PE para cada litologa:LITOLOGAVALOR FOTO ELECTRICO (PE)

Arenisca1.81

Arcilla2.5-4.0

Caliza5.08

Dolomita3.14

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 formacin porosa. Para carbones, la densidad aparente leda es muy baja en comparacin con la arcilla o arenas.REGISTRO NEUTRONLos perfiles neutrnicos son usados principalmente para ubicar formaciones porosas, que son rocas con espacios vacos denominados poros. Dichos registros responden principalmente a la cantidad de Hidrgeno presente en la formacin [4]. As, en formaciones limpias, es decir, con poca presencia de arcillas, cuando los poros estn llenos de agua o petrleo, el perfil neutrnico nos el valor del espacio poroso lleno de fluido.En las arcillas, la lectura de porosidad neutrn ser alta debido al contenido de agua entrampada dentro. Normalmente en petrleos o arenas de agua, la porosidad neutrn oscila entre los valores de 15- 30% , pero en arenas de gas, los valores de porosidad neutrn se encuentran entre 10 - 15% . La porosidad en zonas de gas es baja porque la cantidad de tomos de hidrgeno en el gas es menor que en el agua o petrleo comparada a un mismovolumen. En el Carbn, las lecturas estn entre 40-50% debido a la mayor cantidad de agua entrampada.REGISTRO SONICOCon este perfilaje se mide el tiempo ms corto requerido por una onda comprimida para viajar verticalmente a travs de un pie de la formacin adyacente al hoyo del pozo. El viaje snico puede relacionarse a la porosidad cuando la litologa es conocida. La Ecuacin de Wyllie se usa para relacionar el tiempo de viaje con la porosidad:Porosidad = (t log -t ma) / (t f -t ma)Dondet log = Tiempo de Viaje en la formacin leda del Registro.t ma = Tiempo de Viaje de la Matriz a cero porosidadt f = Tiempo de Viaje del FluidoTodos los Tiempos de Viaje estn en valores de MICROSEGUNDOS POR PIE.ANLISIS CUALITATIVO USANDO REGISTROS ELCTRICOSPara realizar el presente anlisis se ha utilizado el Registro de la compaa BAKER HUGHES, en el que se muestra las respuestas de los registros elctricos: SP, Gamma Ray, MicrologNormal, MicrologLateral, Caliper, Bit Size, MLR1, MLR2, MLR3, ML4, HRAI, Delta-T, Neutron Porosity, Bulk Density, Pe, DensityCorr. La profundidad del pozo se usa como unidad de longitud el pie, el cual ser representado por una comilla () a continuacin del nmero. A continuacin se detallan los componentes del registro necesarios para realizar una buena interpretacin.

ESCALAS DE LAS CURVAS DEL REGISTRO

INTERPRETACIN CUALITATIVA y CUANTITATIVA

ANLISIS CUALITATIVOZONA DE INTERS 1PROFUNDIDAD 9861 9877

PISTA 1

La curva del SP presenta una deflexin (negativa). El agua de formacin es ms salada que el lodo, Rmf > Rw. La curva del SP tiene varios puntos y un pico para el mximo valor (SP=-62mV)La lectura del GR, permite determinar dos intercalaciones de lutita claramente delimitadas. La primera a una profundidad de 9860 (techo GR=162 API) y la segunda a 9877 (base GR=161 API). El cruce de las curvas Microlog normal y lateral permiten determinar que estamos frente a una zona permeable. Tenemos la formacin de una zona permeable, a una profundidad media 9869 (h=16). Tambin se puede observar con la ayuda del registro Caliper y del Bit Size la geometra regular del hueco as como tambin la presencia de una costra de lodo muy delgada.

PISTA 2Se observa una alta resistividad, hay una separacin marcada de las curvas, se puede decir que existe la presencia de hidrocarburo. El mayor valor de resistividad se da en un intervalo de profundidad de 9863-9869 con un valor de 298 ohm-m para MLR4; existe una separacin considerable entre las curvas MLR1 y las otras (con una diferencia de R=200 ohm-m) esto nos indica la presencia de hidrocarburo mvil. El menor valor de resistividad se da a una profundidad de 9865 con una valor de 80 ohm-m.

PISTA 3Podemos observar una zona porosa muy representativa debido al cruce de las curvas de los registros de densidad y el neutrnico. Con un espesor de 15.La curva del Pe es una lnea recta a lo largo de la zona, hay una pequea variacin pero no es significativa. Lo cual indica que nos encontramos en una zona que tiene la misma litologa. Con un valor de 2,8 b/e. La curva del registro neutrnico da un valor mx. del 15% y min del 12%. La curva de densidad da una valor min de 2,25 g/cm3.

Podemos concluir que por la comparacin de las diferentes curvas en las tres pistas, desde la base al tope de la formacin tenemos la presencia de petrleo(h=15).

ANLISIS CUANTITATIVOUna vez analizada la zona procedemos a realizar el anlisis cuantitativo cada 2 ft de profundidad.ZONA 1TOPE: 9861 BASE: 9877Espesor de la Capa:15 ftEncabezado del registro Temperatura de fondo BHT = 209 F Profundidad desde se corri el registro TD = 10439 Temperatura de superficie TS = 75 F Vara de acuerdo a donde se haga el anlisis FD = 9869 Resistividad del filtrado de lodo Rmf@95,8F = 1,086 ohm-m

Calculo Rmf@75F con una correccin Rmf@75F = 1,362 ohm-m Identificacin de la matriz:Matriz donde se calibraron las herramientas: caliza (dato del registro)Matriz donde se va a realizar el anlisis: arenisca sucia (lectura de las curvas SP y GR = 32)

Calculo de Rw a partir de SP, los dems clculos se pueden observar en las tablas de resultados (Excel).Debido a que la formacin no es limpia y su espesor es menor a 40 ft realizamos correccin de SP.Calculo el gradiente geotrmico GT

Calculo la temperatura de la formacin en la que se va hacer el anlisis Se corrige Rmf a la TF

DE LA TABLA SP-3 OBTENEMOS EL FACTOR DE CORRECCION PARA ESSP:Espesor h = 15Dimetro del hueco dh = 8,5 (dato registro)Dimetro de invasin di =2,5dh = 21,25 (depende de la porosidad)Rango de porosidad %di

5-1010dh

10-155dh

15-202,5dh

Lectura del registro Rt = 290 ohm-m (zona virgen)Rxo = 90 ohm-m (costra de lodo)

Correccin de Resistividad del lodo Rm a TF

Entro a las grficas con estas relaciones y se corrigeRxo/Rm = 90/0,515 = 174,72h/dh = 180/8,5 = 21,18De la tabla SP-3, leo ESP/ESPcorr = 0,7 ESP = -62mV (Lectura de la curva SP) ESPcorr =0,7* ESP ESPcorr =0,7*(-62) = - 43,4CALCULO DE Rw APARTIR DE TABLA SP-2

Con este valor entro en la grfica SP-2

Con las curvas de la pista 3 determinamos la porosidad

Curva de Densidad:Dato del registro lodo = 10lb/gal 1,19 g/cc Dato obtenido de la lectura de la curva b = 2,27 g/cc

25Snico:Dato obtenido lectura de la curva tlog = 70 s/ft Dato del filtrado de lodo tf = 189 s/ft

Neutrnico:Como la herramienta est calibrada en una matriz caliza hacemos una correccin ya que estamos trabajando en una arenisca.N = 0,15 (lectura de la curva)Hacemos una correccin = 0,19Hacemos un promedio del las tres porosidades calculadas: = (0,25+0,11+0,19)/3 = 0,18PROFUNDIDAD: 9869Calculamos el factor de formacin FS

Determinamos los valores de a y m:mLitologa

2 - 2,3Rocas altamente cementadas(Calizas, Dolomitas)

1,8 - 2Rocas moderadamente cementadas (arenas consolidadas)

1,4 - 1,7Rocas ligeramente cementadas (arenas poco consolidadas)

1,3Rocas no consolidadas

aLitologa

0,81Arenas

1Carbonatos

Determinamos la saturacin de agua Sw:

Por tanto la saturacin de Hidrocarburo es: 8

Ejemplo N1ZONA 1 (9861'-9877')TOPES DE LA ZONA

LIMITE SUP.9861ft

LIMITE INF.9877ft

DATOS

REGISTRO CALCULOS

BHT209@ FTF201,68F

Rmf1,08695,08 FTS75F

Rmf@75 F1,35375 FTD10439ft

Rmf0,531201,68 FFD9869ft

(Rmf)eq0,451

Rmc1,95289,26 F

Rm1,07692,85 Fm (arenisca)2,65g/cc

Rm0,514201,68 F tma(arenisca)55s/ft

GT0,0128 F/fttf189s/ft

Bit size(dh)8,5influido1,1g/cc

0,71ft

h16ft

K88,124

Ejemplo N2CAMPO: AUCA - POZO: AUCA 77D

CompaaPetroproduccinProfundidad10361,68

PozoAuca 77DBit size [in]8,5

YacimientoAuca di [in]42,5

PerforadoraHP - 121SP - Corr1

BHT [F]207Fs112,646

TD [ft]####Tabla SP2Rwe0,044

FT [F]199Tabla SP2Rw [-m]0,075

Tabla SP1Rmfe / Rwe6,3Rmf @ 199F0,523

Tabla SP2Rmfe0,28Rmf @ 77F1,270

Bibliografahttp://achjij.blogspot.com/2012/01/registros-de-pozos.htmlInterpretacin de Registros de Pozos de Petrleo/Tesis digitales UNMSM/Elas Johnhttp://www.fundaecuador.comApuntes de Registros I