HISTORIA DE LOS REGISTROS DE POZOS

Hace mas de 100 aos un perforador de pozos de agua conocido como el to Bill Smith, sac un cucharn de lata de un pozo que estaba perforando para el Coronel Edwin Drake un liquido negro que lo llam petrleo de roca.

De este cucharn simblico y proftico lleno de petrleo ha nacido una de las industrias ms dinmicas del presente siglo, como tambin otras industrias, que nunca hubieran podido ver la luz del da en su forma actual, sin el petrleo.

Fue a principios de este siglo, en 1911, el ingeniero francs Conrad Schlumberger, nativo de Alsacia, se dio cuenta que la electricidad podra servir en la bsqueda de petrleo, agua, metales, etc.

En 1912 comenz sus estudios sistemticos de la resistividad elctrica de la roca y la distribucin de corrientes elctricas en el subsuelo. Se dedic a medir la resistividad de un varias muestras de roca.

En el ao de 1927 se realiz el primer registro elctrico en el pequeo campo petrolero de Pechelbronn, Alsacia, provincia del noreste de Francia. Este registro, una grfica nica de la resistividad elctrica de las formaciones rocosas atravesadas por el pozo, se realiz por el mtodo de "estaciones". El instrumento de medicin de fondo (llamado sonda), se detena en intervalos peridicos en el agujero, se hacan mediciones y la resistividad calculada se trazaba manualmente en una grfica. Este procedimiento se repeta de estacin en estacin hasta que se grabara todo el registro. Una parte de este primer registro se muestra en la Figura 1.1.

En el ao de 1929, el registro de resistividad elctrica se introdujo comercialmente en Venezuela, Estados Unidos y Rusia y un poco ms tarde, en las Indias Orientales Holandesas. Rpidamente se reconoci en la industria petrolera la utilidad de la medicin de la resistividad para propsitos de correlacin y para la identificacin de las capas potenciales portadoras de hidrocarburo.

En 1931, la medicin del potencial espontneo (SP) se incluy con la curva de resistividad en el registro elctrico. En ese mismo ao, los hermanos Schlumberger, Marcel y Conrad, perfeccionaron un mtodo de registro continuo y se desarroll el primer trazador grfico.

La cmara con pelcula fotogrfica se introdujo en 1936. En ese entonces, el registro elctrico consista en la curva de la SP y en las curvas de resistividad normal corta, normal larga y lateral larga. Esta combinacin predomin en el campo de los registros desde 1936 hasta finales de los aos cincuenta. Un poco despus de 1946, estas curvas se registraron simultneamente.

El registro de buzamiento comenz a desarrollarse a principios de los aos treinta con la herramienta de echados anistropa. El instrumento de echados con tres brazos, junto con un fotoclinmetro, se introdujo en 1943; permita a la vez la determinacin de la direccin y el ngulo de la inclinacin de la formacin. Cada brazo tena un sensor de SP. En 1946, los sensores de SP fueron reemplazados por instrumentos de resistividad corta; esto hizo posible la medicin del echado en pozos en los que la SP proporcionaba pocos datos correlacionables.

La primera sonda de buzamiento elctrica de registro continuo, que usaba tres arreglos de microresistividad y contena una brjula de induccin terrestre, apareci a mediados de los aos cincuenta. Desde entonces, numerosos desarrollos han refinado todava ms la medicin del echado de la formacin. Hoy en da, una herramienta de echados de cuatro brazos registra 10 curvas de microresistividad simultneamente y un acelermetro triaxial y magnetmetros nos proporcionan informacin exacta sobre la desviacin y el azimut de la herramienta. El procesamiento de estos datos para obtener la informacin sobre el echado de la formacin, actualmente se efecta exclusivamente con computadoras electrnicas.

Las herramientas de rayos gamma (GR) y neutrnica representaron el primer uso de las propiedades radioactivas en el registro de pozos y el primer uso de la electrnica de pozos. A diferencia de la SP y de las herramientas de resistividad, ellas son capaces de hacer registros de formaciones a travs de la tubera de acero, as como en agujeros llenos de gas o de aire o en lodos a base de aceite. Pontecorvo describi el registro neutrnico en 1941.

En combinacin con el registro de GR un registro neutrnico mejora las interpretaciones litolgicas y las correlaciones estratigrficas de pozo a pozo. Poco despus de 1949, se le dio importancia al registro neutrnico como un indicador de la porosidad. No obstante los primeros registros neutrnicos fueron fuertemente influenciados por el ambiente del pozo. No fue sino hasta la introduccin de la herramienta de medicin de porosidad neutrnica SNP en 1962 y de la herramienta de registro neutrnico compensado, CNL*, en 1970, que el neutrn fue aceptado como medicin de la porosidad.

La herramienta neutrnica de doble porosidad combina estas dos mediciones neutrnicas en una sola herramienta.

Los primeros intentos por determinar la porosidad se hacan mediante mediciones de la microresistividad. La herramienta Microlog, introducida a principios de los aos 1950, utiliza un arreglo lineal miniatura de tres electrodos incrustados en la superficie de un cojn aislador que se aplica en la pared del pozo. El brazo que lleva el patn del electrodo y un brazo opuesto de apoyo proveen el calibre del agujero.

El registro Microlog es til tambin para delinear las capas permeables, y otros instrumentos de microresistividad ayudan a establecer el perfil de resistividad desde la zona invadida cerca del pozo hasta la formacin virgen no invadida. La herramienta Microlaterolog se desarroll para lodos salinos en 1953. El registro de Microproximidad y el registro de MicroSFL* aparecieron ms tarde.

En 1951 se introdujo la herramienta laterolog, el primer aparato enfocado que meda la resistividad profunda. Este utiliza un sistema enfocado para mantener la corriente de medicin (emitida desde un electrodo central) esencialmente en un plano horizontal hasta cierta distancia de la sonda. Los registros de resistividad enfocados se adaptan bien a la investigacin de capas delgadas perforadas con lodos de baja resistividad. El aparato laterolog reemplaz rpidamente a los registros de resistividad convencionales en lodos salinos y formaciones de alta resistividad.

A travs de los aos, se desarrollaron y se usaron comercialmente varias herramientas laterolog. En la actualidad la herramienta de registro doble laterolog, DLL* que realiza mediciones laterolog profundas y somera, es el estndar. Se corre por lo general aunada a una herramienta MicroSFL.

En los lodos de agua dulce, el registro elctrico original ha sido reemplazado por un registro de induccin. Este se desarroll en 1949 como resultado del trabajo realizado en tiempo de guerra con los detectores de minas, para usarse en lodos a base de aceite. Sin embargo, pronto se reconoci su superioridad sobre los registros elctricos en lodos de agua dulce.

En 1956 un aparato de induccin con cinco bobinas se combin con una curva de SP y con una normal de 16 pulgadas para formar la herramienta elctrica de induccin. En 1959, el aparato de cinco bobinas fue sustituido por uno con un arreglo de seis bobinas capaz de realizar mediciones a mayor profundidad.

El registro de doble induccin DIL* introducido en 1963, es ahora el estndar. Efecta mediciones de induccin profunda, induccin media y resistividad somera. El aparato de medicin de resistividad somera es hoy en da un dispositivo de resistividad enfocado un Laterolog 8 en la herramienta de 1963 y un aparato SFL en las herramientas actuales. Un nuevo registro de doble induccin, la induccin Phasorial*, proporciona una respuesta mejorada en lechos delgados, una investigacin a mayor profundidad y un intervalo dinmico de

resistividad ms amplio.

CUADRO HISTORICO DE LOS PERFILES1927Primer registro elctrico (Francia)

1929Registro de resistividad elctrica (comerciable USA, RUSIA Y VENEZUELA)

1931SP y registro continuo con trazador grfico.

1936 Cmara con pelcula fotogrfica.

1937 Saca muestra de pared.

1943 Registro de dipmeter.

1946 Curvas de resistividad normal corta, larga y lateral.

1949 Perfil Neutrnico.

1950 Microlog.

1951 Laterolog.

1955 Dipmeter.

1957 Probador de formaciones.

1958 Registro Snico.

1959 Induccin.

1964 Densidad Compensada.

1970 Neutrnico Compensado.

1978 Introduccin de la unidad de registro CSU.

1981 Litodensidad.

1985 Barrido de formaciones FMS.

1989 Introduccin de la unidad de registros MAXIS 500.

QUE ES EL PERFILAJE DE POZOS

Las acumulaciones petrolferas en el subsuelo se encuentran en rocas porosas y permeables, que forman parte de las estructuras geolgicas o trampas con condiciones favorables para tal acumulacin.

La nica manera efectiva de averiguar si dichas rocas contienen hidrocarburos, consiste en perforar un pozo y de ah surgen las siguientes preguntas:

-Que clase de formacin las atraves el pozo.

-Cuales son las profundidades de las formaciones.

-Cuales formaciones son porosas y permeables.

-Que fluidos contienen las formaciones porosas.

-Que volumen de fluidos existen

-Si es productivo, vale la pena poner en produccin.

Estas preguntas pueden responderse de varias maneras, entre las cuales el perfilaje de pozos ofrece la informacin en forma ms rpida continua y econmica, respondiendo a un alto grado de confiabilidad.

El perfilaje de pozos puede definirse como la tcnica de registrar informacin del subsuelo en forma continua, mediante herramientas que se bajan a travs de un pozo perforado hasta la profundidad programada.

El registro continuo de la informacin obtenida recibe el nombre genrico de perfil o registro de pozo (Log).

El perfilaje se lleva a cabo utilizando equipo convencional.

1.Sonda o herramienta. Que se baja al fondo del pozo tienen instrumentos adecuados para medir la propiedad buscada y transformada en impulsos elctricos y enviarla a la superficie.

2.Cable aislado elctricamente formado por varios conductores que adems de sostener la sonda conduce la informacin desde el subsuelo a la superficie, como tambin sirve para medir la profundidad del pozo y de sostn de la sonda.

3.Equipo de enrollamiento y medicin de longitud y tensin del cable.

4.Circuitos de control en la superficie.

5.Sistema de grabacin de datos.

Todos estos elementos van ensamblados en una unidad compacta que se lleva al sitio del pozo para cada operacin del perfilaje, que se realiza desde el fondo a la superficie, mientras la sonda es levantada por el cable. Existen dos tipos de unidad compacta que se traslada en helicptero y que se utiliza especialmente en pozos exploratorios donde no entra carretera.

En el otro equipo est montado en un vehculo, equipado con todas las herramientas, sondas etc incluyendo un motor de corriente continua que luego es transformado en corriente alterna que es la utilizada para este operacin.

La velocidad de perfilaje depende la propiedad que desea medir del tipo de la sonda usada y del estado de las paredes del pozo y puede variar de 1.200 hasta 5.000 pies por hora o en su equivalente en metros.

La mayora de los sistemas de perfilaje en uso actualmente se dedican a la industria petrolera en un 90% y el 10% restante en la minera en la deteccin y evaluacin de recursos hidrulicos.

Un perfil consta esencialmente de:

a.Una seccin de encabezamiento en la cual se incluyen datos de identificacin de registro, ubicacin geogrfica del pozo, medidas de referencia, fluidos de perforacin, la identificacin del operador que tom el registro, y testigo de la compaa contratante.

b.Una seccin de informacin propiamente dicha que contienen los datos continuos de las mediciones efectuadas. Esta seccin esta subdividida en tres carriles o pistas. El carril izquierdo generalmente contiene informacin relativa a la geologa atravesada en el pozos, los carriles central y derecho normalmente contiene la informacin necesaria para determinar una o ms propiedades fsicas de la formacin y de los fluidos, tambin incluyen seccin de calibracin repetida.

Entre el carril izquierdo y central hay un espacio en el cual se registra la profundidad.

Las escalas usadas en sistema decimal

1: 1000 (1 pie de registro representa 1000 pies en pozo)

1: 500 (1 pie de registro representa 500 pies en pozo)

1: 200 (1 pie de registro representa 200 pies de pozo)

Sistema Mtrico

1: 1000 (1 metro de registro por 1000 metros en pozo)

1: 500 (1 metro de registro por 500 metros en pozo)

1: 200 (1 metro de registro por 200 metros de pozo)

IMPORTANCIA DE LOS PERFILESLa informacin y/o utilidad de los perfiles tanto desde el punto de vista cualitativo y cuantitativo y adems la informacin que se obtiene de los perfiles tanto para el ingeniero gelogo, yacimientos y produccin.

GEOLOGO

Topes y bases de las formaciones

Espesor de las formaciones

Tipo de litologas atravesadas

Tipo fluidos en los yacimientos

Ubicacin de las discordancias

Presencia de fallas

Correlaciones estratigrficas y estructurales

Ambientes de depositacin

Correlaciones.

YACIMIENTOSCuantos capas porosas y permeables.

Nmero de reservorios

Espesor neto y Espesor poroso

Saturacin de fluidos, gas, petrleo, agua

Resistividad de agua

Porosidad efectiva

Permeabilidad ndice

Determinacin tipo de grado API.

Indice de permeabilidad.

Determinacin del volumen de hidrocarburos.

Rentabilidad del pozo.

PERFORACIONIndicios de zonas de sobrepresin

Diseo de tubera

Lodo de perforacin

Volumen de cemento

Tipo de brocas.

Tubera de revestimiento (casing).

PRODUCCIONIntervalos de pruebas.

Disparos por pie.

Diseo de completacin.

ndice produccin.

Completacin de acuerdo al tipo de yacimiento

Anlisis del transporte de fluidos

Separadores de petrleo y gas

Capacidad de oleoductos.

LA OPERACION DE CAMPOLos registros elctricos por cable se llevan a cabo desde un camin de registros, al que en ocasiones se llama "laboratorio mvil" (Fig. 1.3). El camin transporta los instrumentos de medicin de fondo, el cable elctrico y un malacate que se necesita para bajar los instrumentos por el pozo, as como el equipo de superficie necesario para alimentar las herramientas de fondo y para recibir y procesar sus seales, y tambin el equipo necesario para efectuar una grabacin permanente del "log".

Los instrumentos de medicin de fondo se componen por lo general de dos elementos. Uno contiene los sensores que se usan para hacer las mediciones, y se denomina sonda. El tipo de sensor depende, desde luego de la naturaleza de la medicin. Los sensores de la resistividad usan electrodos o bobinas; los sensores acsticos usan transductores snicos; los sensores de radioactividad emplean unos detectores sensibles a la radioactividad; etc. La envoltura de la sonda puede ser de acero o de fibra de vidrio.

El otro elemento de la herramienta de fondo es el cartucho; este contiene los elementos electrnicos que alimentan los sensores, que procesan las seales de medicin resultantes y que transmiten las seales por el cable hacia el camin. El cartucho puede ser un componente independiente que se atornilla a la sonda para formar as la herramienta completa, o bien puede combinarse con los sensores y las partes electrnicas, as como de los requerimientos de los sensores. La envoltura del cartucho es generalmente de acero.

Actualmente la mayora de las herramientas de registro pueden combinarse fcilmente. En otras palabras, las sondas y los cartuchos de diversas herramientas pueden conectarse a fin de formar una sola herramienta y con ello realizar muchas mediciones y registros en una sola bajada y subida en el pozo.

La herramienta (o herramientas) se conecta a un cable elctrico para bajarla y sacarla del pozo. La mayora de los cables que se usan actualmente en los registros de agujero abierto contienen siete conductores de cobre aislados. Los nuevos cables incluyen conductores de fibra ptica en el centro de seis conductores de cobre.

El cable se cubre con un armazn de acero para darle la fuerza para soportar el peso de la herramienta y jalarla en el caso de que se atore en el pozo. Tanto el cable como las herramientas se meten y sacan del pozo mediante un malacate instalado en la unidad.

Las profundidades del pozo se miden con un sistema de ruedas de medicin calibrado. Los registros se realizan normalmente durante el ascenso en el pozo con objeto de asegurar la tensin del cable y un mejor control de profundidad.

La transmisin de las seales por el cable puede hacerse de forma analgica o digital, las tendencias actuales favorecen a la digital. El cable tambin se usa, por supuesto, para transmitir la corriente elctrica desde la superficie a las herramientas.

El equipo de superficie (Fig. 1.4) suministra la corriente elctrica a las herramientas. Pero lo que es ms importante es que el equipo de superficie reciba las seales y responda en consecuencia. Las seales deseadas se registran en cinta magntica en forma digital, en tubos catdicos y pelcula fotogrfica de manera anloga.

La pelcula fotogrfica se procesa en la unidad y copias

de papel impresas se preparan a partir de ella. Esta grabacin contina de las seales de medicin se denomina registro o

"log".

PRINCIPIOS Y CONCEPTOS BASICOS DE INTERPRETACION DE YACIMIENTOS.

Para comprender la interpretacin cuantitativa de los registros, es necesario primeramente conocer algunas nociones fundamentales tales como: porosidad, saturacin de fluidos, salinidad, gradiente geotermal, temperatura, resistividad de las soluciones.

Porosidad.- Es una de las propiedades intrnsecas mas importantes de la roca receptora de un yacimiento, ya que es indicativo del volumen en el que pueda encontrarse almacenados los hidrocarburos dentro de los poros. La porosidad puede ser efectiva o absoluta.

Porosidad efectiva (e) se define como la relacin entre el volumen de poros comunicados y el volumen total de la roca

Vpc m3 de poros

e = -----------------

Vt m3 de roca

Vpc = Volumen de poros comunicados

Vt = Volumen total de la roca.

Porosidad absoluta se define como la relacin entre el volumen de poros comunicados o no con el volumen total de la roca.

Vpc y no c m3 de poros

a = ------------

Vt m3 de roca

De acuerdo al origen la porosidad puede clasificarse en:

Primaria o original

Secundaria o inducida

Primaria o original.- Es aquella desarrolla durante el proceso del depsito de los sedimentos dentro de este grupo quedan comprendidas las porosidades intergranulares de arenas, areniscas y calizas ooliticas.

Porosidad inducida o secundaria.- Es aquella que se desarrolla con posterioridad al proceso del depsito de los sedimentos y pueden ser producidos por efectos fsicos y qumicos.

Efectos qumicos por disolucin del carbonato de calcio u otras sustancias.

Por efectos fsicos se producen fracturas, canales, fallas, diaclasas.

FACTORES GEOLOGICOS QUE AFECTAN A LA POROSIDAD

-La consolidacin o compactacin: es el factor geolgico que reduce la porosidad debido a la presin de los sedimentos superpuestos. La arenisca exhiben una compresibilidad muy reducida de 3*10E-7 psi, mientras que la arcilla o lutitas reduce una pequea fraccin de su volumen original al tiempo de sedimentacin.

- Cemento: existen tres tipos de cemento: slice, carbonato y arcilla.

Slice.- La cementacin de slice altera considerablemente el espacio poral.

Carbonato.- La arenisca se puede formar al mismo tiempo con cemento calcareo, calcita o dolomita, o a la vez pueden venir con la migracin de aguas.

Arcilla.- este cemento se deposita al mismo tiempo que las areniscas, y puede estar dentro de la arenisca en tres formas: laminar, dispersa y estructural.

Para calcular la porosidad se puede hacer por dos mtodos: directos e indirectos. Los directos por medio de laboratorio. Y los indirectos por medio de registros de porosidad que son densidad, neutrn snico.

SATURACION DE FLUIDOS

Se llama saturacin de fluidos de una roca a la relacin de volmenes de fluidos que se encuentra en los poros entre el volumen total de poros.

Vwf m3

Sw = -----------

Vp m3

SATURACIN DE AGUA

Es la relacin del volumen de agua existente entre los poros sobre el volumen poroso.

Vw

Sw = --------

Vp

SATURACION DE PETROLEO

Es el volumen poroso ocupado por hidrocarburos sobre el volumen de poros.

Vh

So = -------

Vp

So + Sw = 1

Esta frmula significa que el agua y el petrleo estn saturados dentro del espacio poral en un 100%.

Problema: Se tienen una arenisca de 10 m de espesor en un pozo en el cual se ha calculado 20% de porosidad y la saturacin de agua del 30% se desea conocer cual es el volumen de hidrocarburos a condiciones de yacimientos en una arenisca comprendida en un radio de drenaje de 200m.

V = rh (volumen cilindro)

Vt = 3.1416*200*10

Vt = 12560663 m3

Volumen de poros

= Vpc/Vt

Vpc = 1256663*0.20

Vp = 251327.41 m3

Volumen de hidrocarburos

So = Vhc/Vp

Vhc = (1-Sw)Vp

Vhc = (1-0.30*251327.41)

Vhc = 175840 m3

GRADIENTE GEOTERMAL

La temperatura de la formacin vara en relacin directa con la profundidad, dependiendo de la ubicacin geogrfica de la zona. La magnitud de la variacin trmica expresada en grados F/100''o su relacin en grados centgrados por cada 100 m, se define como el gradiente geotrmico. Mediante el gradiente geotrmico se puede estimar la temperatura de la formacin a cualquier profundidad siempre y cuando se conozca el gradiente y la temperatura a otra profundidad dada, analticamente se puede expresar la relacin profundidad-temperatura como:

T1 - T2

T1 = temperatura de fondo

Gg = ----------- * 100

T2 = temperatura de superficie

P1 - P2

P1 = profundidad total

P2 = profundidad de superficie.

El grfico gen-6 de las tablas de Schlumberger permite calcular el gradiente geotrmico y la temperatura a cualquier profundidad.

Tf = Gg * Pf + Ts Tf = temp. de la formacin

Pf = prof. de la formacin

Ts = temp. de la superficie

RELACION ENTRE RESISTIVIDAD DE LAS FLUIDOS, SALINIDAD Y TEMPERATURA

La resistividad de los fluidos vara directamente con la temperatura.

El agua de formacin, el lodo y el filtrado de lodo se puede considerar un electrlito y la resistividad del agua corresponde a una resistividad equivalente de una solucin de cloruro de sodio.

R1 T2

---- = ----- R2 = R1* T1/T2

R2 T1

R2 = resistividad cualquier profundidad.

R1 = resistividad a temperatura de superficie.

T1 = temperatura de superficie

T2 = temperatura de la formacin.

SALINIDAD

Se puede decir que la salinidad de las aguas de las formaciones aumenta con la profundidad pero existe muchas excepciones.

Se ha encontrado que las aguas de los yacimientos pueden variar desde 500 ppm ClNa hasta los 3000 ppm ClNa.

Los iones que comnmente se encuentran en las aguas de la formaciones son:

CATIONESANIONES

Na

Ca

MgC1

SO4

HCO3

CO3

La sal que ms comnmente se encuentra en la formacin es el cloruro de sodio.

Para obtener la salinidad equivalente de cloruro de sodio de una solucin dada cuya composicin se conoce basta multiplicar la concentracin de cada uno de los iones por su respectivo factor y luego sumamos los productos parciales. La suma ser la concentracin equivalente de cloruro de sodio. La concentracin de iones de una solucin se expresa comnmente en partes por milln (ppm) o sea en microgramos de soluto por gramo de solucin.

CATIONESFACTORANIONESFACTOR

Na

Ca

Mg1

0.95

2C1

HCO3

SO41

0.27

0.5

Varias veces en el anlisis de aguas se reporta nicamente la concentracin de iones de cloro para obtener la concentracin de iones de cloruro de sodio basta multiplicar por 1.65 el ion Cl.

CONCEPTO DE INVASION DE LA FORMACIONLa perforacin del pozo casi siempre se lleva a cabo con ayuda de un lodo de perforacin, cuyas finalidades principales son: control de presiones, levantamiento y eliminacin de ripios hacia la superficie que va rompiendo la broca, enfriamiento de la broca, presin de la columna hidrosttica del lodo que debe ser mayor que la presin de la formacin.

En las condiciones anteriores el uso del lodo de perforacin, trae como consecuencia que en las formaciones porosas y permeables se produzca una filtracin de la fase lquida que compone el lodo, dentro de la formacin, que es el filtrado del lodo que inunda la primera zona a continuacin de la pared del pozo, denominando esta regin como zona lavada que a la vez se puede observar una zona de transicin y por ultimo donde no llega este lodo de perforacin se denomina zona virgen. Los sedimentos que se quedan en la pared del pozo se llama costra o enjarre (mud cake). Ver figura a continuacin:

Para realizar la interpretacin de los registros es necesario conocer varios factores que dependen del tipo de lodo.

Rm =Resistividad del lodo.

Rmf =Resistividad del filtrado del lodo.

Rmc =Resistividad de la costra.

Di =Dimetro de invasin.

Dh =Dimetro del pozo.

ZONA INVADIDA

El agua de formacin se desplaza por el fluido de formacin parcial o en su totalidad este desplazamiento ocurre en rocas limpias, ya que en rocas arcillosas el desplazamiento es incompleto debido a que los poros estn reducidos por la arcilla. Cuando hay hidrocarburos es similar lo que sucede en formaciones acuferas el filtrado desplaza al agua de formacin y al hidrocarburo dejando en esta zona nicamente la saturacin de petrleo residual.

ZONA DE TRANSICIONEn este sitio hay una mezcla del filtrado del lodo y del agua de formacin.

ZONA VIRGENFinalmente hay una zona que no es alcanzado por el filtrado del lodo y nicamente en esta zona se encuentra el agua de formacin (Rw).

COSTRA O ENJARRELa costra o enjarre es caracterstica de las zonas permeables y porosas y se forma debido a los slidos que se deposita en la pared.

DIAMETRO DE INVASIONEste parmetro es importante en la interpretacin de perfiles y en laboratorio se ha demostrado que la cantidad del filtrado que puede atravesar la costra es proporcional a la raz cuadrada del tiempo durante el cual acta la diferencia de presin que produce la infiltracin.

La permeabilidad y porosidad de la costra a su vez son funciones de la diferencia de presin, adems del contenido de sales de lodo de perforacin, se ha demostrado que a mayor contenido de sales (Cloro y Sodio) mayor es la permeabilidad de la costra, por lo tanto los yodos salinos tendr mayor prdida de agua y dar lugar a mayor dimetro de invasin que los lodos dulces.

RESISTIVIDAD DEL LODO

Se obtiene por medida directa de una muestra tomada en el momento de correr los registros, en esta muestra se mide con un resistivimetro la resistividad del lodo a condiciones de superficie, y luego se corrige a cualquier profundidad; se puede determinar en una forma indirecta con las siguientes formulas:

Rmf = 0.75 Rm

Rmc = 1.5 Rm

Rmf = Km (Rm)

RESISTIVIDAD DEL FILTRADO DE LODOEste valor se obtiene en forma directa en el laboratorio, esto es la muestra de lodo se filtra por un papel permeable donde se quedan todos los sedimentos, pasando nicamente el lquido que se denomina filtrado del lodo y se mide la resistividad del filtrado del mismo.

*

IMPORTANCIA DE LOS PERFILES

PERFIL ELECTRICO CONVENCIONALEste perfil representa la herramienta ms usada en dcadas pasadas, antes del advenimiento de otras ms sofisticadas. Fue diseado para medir la resistividad de las diferentes zonas de la formacin mediante el uso de curvas de espaciamiento variado. Un perfil tpico, tal como el que aparece en la figura 8, puede mostrar hasta seis curvas diferentes, a saber:

-Curva de potencial espontneo, o SP

-Cuatro curvas normales, de 16", 38", 64" y 16" amplificada

-Curva lateral, de 18'8"

La curva del potencial espontneo viene en la pista izquierda, las normales en la pista central y la lateral en la pista derecha. En la antigedad se usaron otras curvas, pero las nombradas son las ms usuales.

Curva de Potencial Espontneo, SPEsta curva representa el registro continuo de la diferencia de potencial entre un electrodo mvil en el pozo y un electrodo fijo en la superficie, en funcin de la profundidad y expresada en milivoltios. Para que este potencial pueda desarrollarse, es necesario que el pozo este lleno con un fluido conductor de la electricidad, preferiblemente ms resistivo que el agua de formacin.

Las variaciones de la curva del potencial espontneo son el resultado del flujo de corrientes en el lodo y a travs de las formaciones, corrientes que son de origen electroqumico y electrocintico. El potencial total obtenido es la suma de los potenciales antes mencionados.

El potencial electroqumico, representado como Ec, esta compuesto a su vez por el potencial de difusin, llamado tambin potencial de contacto lquido-lquido, y por el potencial de lutita, llamado adems potencial de membrana.

-Potencial de difusin, Ed.

Consideramos dos soluciones salinas de diferente concentracin, tal que C1 sea mucho mayor que C2. Los iones Na+ y C1- pueden pasar de una solucin a la otra, pero como los C1- tiene mayor movilidad, el resultado neto es un flujo de cargas negativas de la solucin ms concentrada a la menos concentrada. De esta manera, la solucin ms concentrada queda cargada positivamente (+), y la menos concentrada queda cargada negativamente (-), originndose la diferencia de potencial Ed.

Analticamente esto se puede expresar como:

C1

Ed = - 11.6 log ----- (5.1)

C2

Se puede demostrar que las resistividades de las soluciones guardan proporcionalidad con su concentracin salina, y por tanto:

Rmf

Ed = - 11.6 log ------------------- (a 77 F) (5.2)

Rw

-Potencial de lutita, Esh

Cuando una lutita separa soluciones de concentracin diferente, se produce tambin un flujo de corriente. Debido a su estructura laminar, las lutitas son permeables a los iones Na+ y completamente impermeables a los iones C1-. En este caso, los iones Na+ se mueven a travs de la lutita, de la solucin ms concentrada a la menos concentrada, lo cual constituye un flujo de corriente elctrica, que corresponde al potencial a travs de la lutita y que viene dado por

C1

Esh = 59.1 log ------

(5.3)

C2

Anlogamente se puede demostrar que:

Rmf

Esh = 59.1 log ----- (a 77 F)

(5.4)

Rw

El potencial electroqumico resultante puede representarse como en la figura 9 de las mencionadas tablas.

Convencionalmente, el cero de referencia se coloca en la lnea de las lutitas, ya que frente a ellas la deflexin de la curva del potencial espontneo es ms o menos constante y recta. De acuerdo con esto, se expresar que:

Ec = Ed + Esh

y por lo tanto,

C1

Ec = 70.7 log -----

(5.5)

C2

Para temperaturas diferentes de 77 F el potencial electroqumico viene dado por la siguiente relacin:

Rmf

Ec = -K log ------------

(5.6)

Rw

Donde K = 70.7 (TF + 460) /537

El potencial electrocintico, representado como EK, se origina por la diferencia de presin existente entre la columna de lodo y la formacin, la cual ocasiona movimiento de iones a travs del revoque, y por lo tanto, una cada de potencial. Esta cada de potencial es generalmente y en la prctica se considera despreciable. Pirson presenta una relacin de tipo emprico, la cual permite estimar la magnitud del potencial electrocintico:

1/2

Ek = - 0.0391 P (Rmc.hmc.F1)

Donde Rmc es la resistividad del revoque

hmc es el espesor del revoque, pulgadas

F1 es la prdida de agua en una prueba convencional, en cc/30 min/100 psi

Pes la diferencia entre la presin de la columna de lodo y la formacin.

Otra manera de evaluar la existencia de potencial electrocintico como componente del SP, se desprende de la frmula general

SP = Ec + Ek

Por otra parte, F = Ro/Rw = Rxo/Rmf y tambin, Ro = FRw, y Rxo = FRmf entonces la ecuacin (5.6) se puede expresar como:

FRmf

Rxo

Ec = -K log ------------- = - K log ---------------

FRw

Ro

De esta manera se puede poner

Rxo

SP = -K log ----------- + Ek

Ro

Pero en formaciones acuferas, Ro = Rt, y por tanto

Rxo

SP = -K log ----------- + Ek

Rt

Si entonces se construye un grfico de SP vs log (Rxo/Rt), los puntos definirn una lnea recta. Para (Rxo/Rt) = 1, la recta debe cortar la escala del SP en el punto de valor 0; en caso contrario, la desviacin ser debido al potencial electrocintico, Ek.

Potencial Espontneo Esttico, SSP

Las corrientes que originan el SP fluyen en cuatro medios diferentes: el hoyo, la zona invadida, la zona virgen y las lutitas adyacentes. En cada medio, el potencial a lo largo de una lnea de corriente cae en proporcin a la resistencia encontrada, siguiendo la ley de Ohm; la cada total de potencial de esa lnea de flujo es igual a la de f.e.m. total.

El SSP es un concepto ideado por Doll y no es ms que la f.e.m. mencionada anteriormente. Haciendo una analoga elctrica se puede decir:

SSP = IRm + IRsd + IRsh

La componente IRm esta representada por el SP, y por lo tanto,

SSP = SP + I(Rsd + Rsh)

Si el valor del trmino I(Rsd + Rsh) es pequeo comparado con el SP, entonces:

SSP = SP

Esta circunstancia se presenta cuando se tiene una arena de gran espesor saturada con agua salada, pues en ese caso la influencia de la lutita vecina es despreciable. Si adems se considera que no existe componente electrocintico, finalmente se tiene:

TF + 460 Rmf

SSP = -70.7 ----------- log -----

537 Rw

Algunos autores consideran que esta relacin no se mantiene para todos los rangos de salinidad ni para todo tipo de eletrolitos y han sugerido la modificacin ms usada generalmente:

TF + 460 Rmfe

SSP = -70.7 ----------- log ------

537 Rwe

Esta ecuacin esta resuelta en forma grfica en el Libro de Grficos, en la Carta (SP-1).

Factores que afectan la Curva del Potencial EspontneoLa pendiente de la curva del SP a cualquier nivel, es proporcional a la intensidad de las corrientes que circulan en ese nivel. Esa intensidad tiene su valor mximo en los bordes de la capa permeable, por lo cual, la pendiente del SP es mxima en esos puntos, y determina un punto de infleccin en la curva y una manera de ubicar los lmites de capas permeables.

La forma y amplitud de la deflexin de la curva del SP frente a una capa permeable, depende de varios factores entre los cuales se puede destacar:

i.Espesor, h, y resistividad verdadera de la capa permeable, Rt.

ii.Resistividad de las capas adyacentes, Rs

iii.Resistividad del lodo, Rm y dimetro del hoyo, d.

iv.Resistividad, Rxo, y dimetro de invasin, Di.

v.Presencia de arcillas dentro de la capa permeable.

Los cuatro primeros factores estn directamente interrelacionados, y su efecto principal es reducir la amplitud de la deflexin. Las Figuras 10, 11, 12, 13, 14 y 15, son suficientemente explicativas de los efectos de estos factores sobre la curva del SP.

La presencia de arcilla dentro de la capa permeable, hace disminuir la amplitud de la deflexin de la curva del SP, hasta un valor que depende de la proporcin de arcilla presente. A este valor se le denomina potencial seudo-esttico, PSP, que est relacionado con el SSP, mediante el llamado factor de reduccin " "

= (PSP/SSP)

En arenas limpias, no hay reduccin y por lo tanto, = 1, mientras que en arcillas no hay deflexin del SP, y = 0. La Figura 16, muestra el efecto de la presencia de lutitas intercaladas dentro de una formacin permeable.

En general, el valor ledo frente a un estrato en el perfil del SP, se denomina ASP. Este valor requiere correcciones por los factores antes mencionados para obtener el potencial esttico espontneo, SSP. El factor de correccin se determina mediante el grfico SP-3, en funcin de h, d, Rt, Rm, Rxo y Di.

Aplicaciones de la Curva de Potencial EspontneoLa curva del potencial espontneo se registra en la pista izquierda del perfil elctrico convencional. Frente a lutitas, las lecturas del SP son bastante uniformes y tienden a seguir una lnea base de lutitas.

Frente a estratos permeables, el SP se desva de esta lnea, en capas suficientemente gruesas, las lecturas tienen a seguir una lnea recta de deflexin, esencialmente constante, que define la lnea base de arena. Esta deflexin es generalmente a la izquierda de la lnea base de lutita y depende de la salinidad relativa del filtrado y el agua de formacin, lo cual nos permite:

-Establecer correlaciones geolgicas de los horizontes atravesados.

-Diferenciar entre lutitas y capas permeables, permitiendo a la vez medir los espesores de stas.

-Obtener cualitativamente el contenido de arcillas de las capas permeables.

-Determinar valores de la resistividad del agua de formacin, para lo cual se utilizan los grficos Sp-1, SP-2 y SP-3 de las tablas de Schlumberger.

DETERMINACION DE LA RESISTIVIDAD DEL AGUA DE FORMACIONAnomalas del SP debidas a ruidosEn ocasiones, la curva del SP se ve afectada por seales super puestas procedentes de factores externos a la medicin. Entre estos factores se encuentran:

-Magnetizacin del equipo (tambor, cable, etc). La seal se ve afectada por la superposicin de una onda sinusoidal a lo largo del perfil si el causante es el cable, o peridica si el responsable es el tambor.

-Corrientes continuas que fluyen a traves de las formaciones, cerca del electrodo de superficie. Esto puede ser causado por desequilibrio de la corriente de medicin o por bimetalismo (dos piezas de metales diferentes rodeadas de lodo se tocan y forman una batera dbil). Estas corrientes normalmente son pequeas y no afectarn la curva del SP, salvo en caso de formaciones altamente resistivas.

-La proximidad del Pozo a lneas de alto voltaje, motores elctricos en funcionamiento, mquinas de soldar, etc.

-Tormentas elctricas con cada de rayos a tierra, en sitios cercanos al pozo.

Muchos de estos problemas pueden minimizarse seleccionado cuidadosamente el lugar de ubicacin del electrodo de superficie.

Curvas de Resistividad Normal y LateralPara obtener el perfil elctrico convencional, se envan corrientes a la formacin a travs de electrodos y se miden los potenciales elctricos producidos a otros. La medicin de estos potenciales permite determinar los valores de resistividad que nos indicarn la presencia o no de hidrocarburos en las formaciones. Para efectuar esta medicin es necesario que el pozo est lleno con un fluido conductor de electricidad.

De acuerdo con la forma en que se disponen los electrodos, se pueden tipificar dos clases de arreglos o dispositivos, llamados normal y lateral. En el dispositivo normal (Figura 17-a), una corriente I constante circula entre los electrodos A y B. El punto de medicin esta ubicado en 0, a mitad del camino entre A y M. La distancia AM es el espaciamiento del dispositivo lateral (Figura 17-b), la corriente I circula entre los electrodos A y B y la diferencia de potencial se mide entre los electrodos M y N, situados sobre dos superficies equipotenciales concntricas en A. El punto de medicin esta ubicado en 0, en el punto medio entre M y N. El espaciamiento A0 es de 18'8".

En el caso de estos dispositivos y de cualquier otro, la corriente tiene un lmite prctico de influencia que depende de muchas variables. Este lmite se conoce con el nombre de "radio de investigacin". Para una formacin homognea e isotrpica, se define como el radio de la esfera que delimita un volumen de formacin, cuyo efecto sobre el electrodo de medida es igual al efecto del volumen de formacin fuera de la esfera.

Curvas normales (Normal Corta y Normal Larga)

Objetivos.- Para la normal corta (AM-16"), el objetivo de la resistividad de la zona invadida y para la normal (AM = 64"), el objetivo es la resistividad de una zona intermedia entre la zona invadida y la zona virgen. Utilizando ambas normales en la forma combinada, podemos determinar valores aceptables para la resistividad de las zonas invadidas y virgen y el dimetro de invasin mediante el uso de cartas de interpretacin. El radio de investigacin de las curvas normales es aproximadamente dos veces su espaciamiento.

Caractersticas.- La principal caracterstica de las curvas normales es su simetra con respecto al centro de la capa. Las capas resistivas (Rt > Rs) siempre aparentan un espesor menor que el real en una magnitud igual al espaciamiento AM (1/" AM en el tope y en fondo de la capa). Las capas conductivas (Rt < Rs) aparentan un espesor que es mayor que el real en una magnitud igual al espaciamiento AM. La Figura 18 muestra las curvas reales para los casos de formaciones resistivas y conductivas, para espesores de capa mayor y menor que el espaciamiento utilizado en el registro de la curva; se sealan adems todas las caractersticas en cada caso.

Factores que afectan las curvas normales.- Las curvas normales estn afectadas factores inherentes al pozo, a las capas adyacentes, a la capa propiamente dicha y al dimetro de invasin. Estos factores, en general, modifican la definicin y forma de las curvas y pueden corregirse mediante el uso de cartas de correccin suplidas por Lane-Wells Company y Schlumberger Well Surveying Co.

Aplicaciones.- Las curvas normales pueden usarse como medio para correlacin geolgica, para lo cual la normal corta es la ms adecuada y tambin para determinar los valores de Rt, Ri y Di.

Para resolver Rt, Ri y Di para valores dados de las curvas de 16" y 64", es necesario emplear el mtodo de Schlumberger mediante el Anlisis de Curvas de Desviacin (Departure Curve Analysis), documentos 3 y 7, por Guyod y Pranglin en sus Cartas de Interpretacin o por Lane-Wells Co. (actualmente Dresser Services) en sus Cartas de Interpretacin.

En la prctica el solo uso de las normales es insuficiente para resolver el sistema de tres ecuaciones con res incgnitas, ya que las dos curvas normales solo brindan dos ecuaciones. En este caso es necesario tener informacin adicional, tal como la porosidad o el factor de formacin, o una curva lateral.

El mtodo de las dos normales de Lane-Wells, es el ms fcil de aplicar y requiere el uso de grficos mediante los cuales se puede encontrar valores de Ri/Rm y Rt/Rm que satisfagan el problema para un valor especfico de Di/d. Si no hay una curva lateral, entonces es necesario disponer de un valor de porosidad o factor de formacin, bien sea de una formacin saturada de agua o bien de alguna herramienta de porosidad que proporcione un valor independiente y confiable. El siguiente ejemplo describe la aplicacin del mtodo.

Ejemplo N 1Se tiene una arenisca de 55 pies de espesor, de los cuales los primeros 15 pies son petrolferos y el resto acuferos. De los perfiles se tiene:

R16 = 8.1 ohm-m

R64 = 4.3 ohm-m

Rs = 1.2 ohm-m

R18'8" = 0.6 ohm-m (en la zona acufera)

SPP = - 115 mv a 155F

h = 15'

Rm = 0.6 ohm-m a 155F

SolucinCorrigiendo las normales por espesor la capa y capa adyacentes, se tiene:

R16c = 9.1 ohm-m

R64c = 6.3 ohm-m

Con R16c/Rm y R64c/Rm, y usando los grficos, se construye la siguiente tabla:

Di/dRi/RmRt/RmRi/Rt

2

5

10

1530

17

15

18.88.0

8.0

6.5

5.03.75

2.13

2.31

2.96

Del acufero, con Ro = 0.6 y del SP, se obtiene Rmfe/Rwe = 26, y como Rmf = 0.42, entonces, Rwe = 0.016 y Rw = 0.026. Por lo tanto, el factor de formacin ser F = 0.6/0.026 =23 y = 18 (usando Humble). De la Figura 4, Rz/Rw = 7.0 y por lo tanto, Rz = 0.18. Asumiendo un ROS de 30% y aplicando Archie.

2

Ri = FRz/(1-ROS) = 8.5

Entonces, Ri/Rm = 14.1. En base a este valor, Di/d es aproximadamente 15 y como Ri = 8.5, se tiene que TRt = 5.0 x 0.6 = 3.0. La saturacin de agua calculada segn Archie es

1/2

Sw = (Ro/Rt) = 0.41 o 41%

La normal corta puede usarse como una herramienta de porosidad debido a su pequeo radio de investigacin, siempre y cuando se tenga suficiente invasin y una estimacin razonable del petrleo residual en la zona lavada (ROS). En este caso se procede como en el problema anterior.

2

F = Ri (1 - ROS) /Rz

Donde Ri es R16 corregida por espesor de capa y capa adyacente y Rz se obtiene mediante la Figura 4. Una vez obtenido F, se calcula la porosidad por la relacin mas apropiada al tipo de roca, o mediante la relacin de Humble.

Curva lateral (AO = 18'8")

Objetivos.- La curva lateral fue diseada para obtener una investigacin profunda de las formaciones y como tal(Rt), su objetivo es la resistividad verdadera de la formacin. En combinacin con las curvas normales, puede usarse adems para determinar la resistividad de la zona invadida y el dimetro de invasin, mediante grficos separados al efecto. El radio de investigacin es aproximadamente igual al espaciamiento.

Caractersticas.- La principal caracterstica es la asimetra de la curva. Las capas resistivas presentan siempre una garganta inmediatamente por encima del tope de la capa, donde el valor de la resistividad es mnimo, y un pico resistivo en la base de la capa donde el valor es mximo. El verdadero valor de Rt se lee segn tcnicas apropiadas, que dependen del espesor de la capa. En el caso de capas delgadas, de espesor menor que el espaciamiento, la curva muestra un pico resistivo en frente de la capa, seguido por lecturas bajas en lo que se llama la zona ciega y luego, un pico resistivo falso, llamado de reflexin, situado a una distancia AO medida desde el fondo de la capa. En el caso de capas conductivas (Rt < Rs) la curva tiende a leer el valor de Rt. La capa presente en este caso un espesor aparente mayor que el real, en una cantidad AO por debajo de la capa. Encima del tope de la capa existe un pico falso de resistividad donde el valor es mximo. Las Figuras 19a y 19b muestran las curvas reales e ideales para los casos de formaciones resistivas y conductivas, para espesores de capa mayor y menor que el espaciamiento AO.

Factores que afectan la Curva LateralLa respuesta del dispositivo lateral est afectada en mayor o menor grado por la resistividad del lodo, el dimetro del pozo, la resistividad y espesor de la capa, la resistividad de la capa adyacente y el dimetro de invasin.

La resistividad y espesor de la capa y la resistividad de la capa adyacente son factores muy importantes en la respuesta de la curva lateral.

El dimetro de invasin tiene poco efecto sobre la curva, a menos que sea muy profunda y haya mucho contraste entre Ri y Rt. En este caso la lectura puede requerir correccin mediante el mtodo Normal-Lateral que ser explicado un poco ms adelante.

Aplicaciones.- La aplicacin de la curva lateral esta dirigida bsicamente a obtener el valor de la resistividad verdadera de la formacin, Rt. Para obtener el valor de Rt existen reglas simplificadas. Una vez obtenido el valor de R18'8" este se corrige si es necesario, por efectos del pozo, mediante el grfico Rcor-10. En combinacin con las curvas normales, se puede obtener tambin en forma conjunta los valores de Ri y Di.

Para hacerlo, se recurre al mtodo Normal-Lateral, tal como se muestra en le ejemplo propuesto a continuacin:

Considere una arenisca similar a la del Ejemplo N 1, pero donde el espesor de la capa es mayor, de forma tal que las normales tengan valores iguales a los de dicho ejemplo corregidos por espesor de capa y capa adyacente.

Use como dato adicional un valor de R18'8" = 3.6 ohm-m, en la zona petrolfera.

SolucinAplicando los grficos de la Lane-Wells para la combinacin Normal-Lateral, se tiene:

R16/Rm = 15.1 y R18'8"/Rm = 6.0

Di/dRi/RmRt/RmRi/Rt

2

5

10

1540

18

15.5

14.55.5

5.8

5.7

5.57.27

3.10

2.72

2.64

Los valores de Ri/Rt obtenidos mediante los mtodos de las dos normales y el de normal y la lateral, se grafican contra Di/d.

Las dos curvas se cortan en un punto donde Di/d aproximadamente 9; el valor ms probable de Ri = 9.6 y Rt = 3.45. Usando Rz = 0.18 y ROS = 30%, se consigue que F = 25 y = 17.5%. Con estos valores se obtiene finalmente que Sw = 0.43.

MICROPERFIL-MICROCALIBRADOR, MLEl microperfil es una herramienta diseada para tener una investigacin poco profunda dentro de la formacin, sin ser afectada por los fluidos en el pozo. El propsito original fue la estimacin del factor de formacin y por tanto, de la porosidad, ya que las lecturas se realizan preferentemente en la zona lavada. Las lecturas se efectan mediante dos dispositivos de espaciamiento muy pequeo; uno normal, de dos pulgadas y otro, lateral, de pulgada y media de espaciamiento. Estos dispositivos trabajan simultneamente por medio de tres electrodos montados en una almohadilla, la cual se mantiene contra la pared del hoyo, por la accin de brazos mecnicos y resortes. El registro producido consta de dos curvas llamadas micronormal (R2") y microinversa (R1" x 1"). La Figura 21 muestra la disposicin de los electrodos en la almohadilla y la distribucin de las corrientes enviadas a la formacin.

*

Principio de medicinA travs del electrodo A, se enva a la formacin una corriente de intensidad conocida, la cual crea diferencias de potencial entre los electrodos M1 y M2 y entre M2 y un electrodo de referencia en al superficie. Con estas diferencias de potencial se efectan las dos mediciones de resistividad. La combinacin AM1M2 es la llamada microinversa y la combinacin AM2-superficie, es la micronormal.

El radio de investigacin de la microinversa es de 1.5" y el de la micronormal es de 4". Segn esto, la primera responde bsicamente a la presencia de revoque, y la segunda principalmente a la zona lavada.

La mayora de las sondas incluyen una segunda almohadilla idntica y directamente opuesta a la primera. La distancia entre las caras exteriores de las dos almohadillas es registrada en forma contnua mientras se registra el microperfil obtenindose as el llamado perfil microcalibrador, que no es ms que el registro continuo del dimetro del hoyo.

Presentacin del Registro TpicoEn la pista izquierda, en escala lineal, se registra la curva de calibracin y la lnea trazada elctricamente, que representa el dimetro de la broca. La diferencia entre las dos lneas permite conocer el espesor del revoque. Las curvas micronormal (punteadas) y microinversa (continuas) se registran en la pista derecha. La Figura anterior representa un microperfil tpico.

Interpretacin CualitativaEl valor de Rmc es en general de una a dos veces el valor de Rm, y casi siempre mucho menor que Rxo. En consecuencia, la micronormal generalmente leer mayor valor que la microinversa en presencia de una formacin permeable. A esto se le llama separacin positiva.

La regla de la separacin positiva para identificar capas permeables, no es vlida cuando el revoque es muy delgado, lo cual sucede con los lodos muy salinos. En este caso, la separacin ser prcticamente nula. Otra excepcin sucede cuando la invasin es muy somera y la formacin contiene agua muy salada. En este caso Rmc puede ser mayor que Rxo y la micronormal leer menor valor que la microinversa, producindose por lo tanto, una separacin negativa. Esto se puede observar cuando se usan lodos con baja prdida de agua, en formaciones de porosidad relativamente alta.

Si la porosidad y la permeabilidad vertical de una formacin son muy altas, y la formacin contiene agua mucho ms salada que el filtrado de lodo, ste tiende a flotar sobre el agua, acumulndose en el tope de la zona porosa; en estas circunstancias, el microperfil mostrar separacin positiva en el tope de la formacin y ninguna separacin (o negativa en algunos casos) hacia la base.

En areniscas limpias de buena permeabilidad, la existencia de un contacto petrleo-agua puede ponerse de manifiesto por una disminucin de la magnitud de la separacin desde el nivel del contacto hacia la base de la arenisca.

En zonas muy apretadas o duras, ambas curvas tendern a leer valores altos, indicando ausencia de permeabilidad.

En lutitas, como no hay formacin de revoque, ambas curvas deben leer el mismo valor o presentar separacin ligeramente negativa. En el caso de derrumbes en zonas de lutitas, si la resistividad de sta es mayor que Rm y si el derrumbe no es demasiado grande, las curvas pueden presentar eventualmente separacin positiva falsa, ya que la microinversa va a leer Rm y la micronormal leer Rs. El posible error que pueda cometerse, se evita con el uso de una curva de SP o de rayos gamma, o preferiblemente con la curva de calibracin.

Factores que afectan las lecturas del MicroperfilLas lecturas del microperfil pueden ser afectadas por la resistividad del lodo, el dimetro del pozo, el espesor y resistividad del revoque y el dimetro de invasin.

La resistividad del lodo nicamente afecta al microperfil cuando no hay buen contacto entre la almohadilla y la pared del hoyo, pues en este caso se producen fugas de corriente.

El dimetro del pozo tambin tiene efecto, aunque pequeo, sobre las lecturas.

Las compaas de servicio generalmente incluyen esta correccin en sus cartas de interpretacin.

El espesor y resistividad del revoque son responsables por los mayores efectos sobre las lecturas. La correccin se efecta mediante el Grfico Rxo-1 de las tablas de Schlumberger.

El dimetro de invasin debe ser mayor de 4" para que no afecte directamente las lecturas. Tambin influye notablemente cuando stas van a usarse para determinar valores de porosidad. En este caso, hay que tener un conocimiento apropiado del valor de ROS antes de usar la carta Por2 .

Condiciones Optimas y LimitacionesPara obtener buenos valores de Rxo, se requiere trabajar bajo las siguientes condiciones:

hmc < "

Rxo/Rmc < 25

20 = = 15%

Di > 4"

La utilidad del microperfil depender mayormente de la precisin en la medicin de Rmc. En caso de derrumbes pequeos en zonas permeables, el valor de hmc no podr ser estimado con propiedad, y esto puede producir errores en la determinacin de Rxo. En estos casos, se procede como se indica en el Grfico Rxo-1 .

AplicacionesEn la actualidad el mayor uso del microperfil radica en la delimitacin de capas permeables y su espesor neto. En casos en que no se disponga de mejores medios, el microperfil puede usarse para obtener Rxo y . Estos valores sern slo aproximados y poco confiables.

Es usual que mientras se baja la herramienta los brazos de esta vayan cerrados.

Si en estas circunstancias se registran las microcurvas, los valores mnimos de la microinversa darn el lmite superior del valor de Rm, a la temperatura de la formacin. El perfil registrado en esta forma recibe el nombre de perfil de lodo (mud log).

MICROLATEROPERFIL, MLLEl microlateropefil es una herramienta de pared que posee mecanismos de enfoque de corriente, para tratar de eliminar en su mayor parte el efecto del revoque. El objetivo principal de este dispositivo es la determinacin de la resistividad de la zona lavada, Rxo.

Principio de MedicinEl sistema de medicin comprende un electrodo central Ao de pequeo tamao y tres electrodos circulares en forma de anillo, M1, M2 y A1, concntricos en Ao, espaciados en 9/16" entre anillos sucesivos; todos los electrodos van colocados en una almohadilla que se apoya contra las paredes del pozo, mediante un mecanismo de resortes y brazos.

Una corriente de intensidad constante conocida, es enviada a la formacin por medio del electrodo Ao y otra corriente de la misma polaridad fluye a travs del anillo exterior A1. la intensidad de esta ltima, es ajustada de forma tal que la diferencia de potencial entre los anillos M1 y M2 se mantenga bsicamente nula. En esta situacin, se registra el potencial existente en cualquiera de los electrodos M1 y M2. La resistividad medida es proporcional a un factor que depende de la geometra del sistema y que se determina experimentalmente. La corriente emitida a travs del electrodo A1, obliga a la corriente emitida en Ao a penetrar perpendicularmente a la formacin en forma de haz, con un dimetro que es aproximadamente el dimetro promedio de los anillos M1 y M2, es decir, aproximadamente 2". Al comienzo, el dimetro del haz aumenta muy lentamente, para luego divergir rpidamente. Se ha demostrado mediante experimentos de laboratorio, que la parte de la formacin, situada ms all de 3" desde la pared del pozo, tiene muy poco o ningn efecto sobre la medicin del microlateroperfil. En consecuencia, la profundidad de la investigacin de la herramienta es de una 3" y como el dimetro del haz es de unas 2", la respuesta del perfil es muy sensitiva a variaciones finas de la litologa. La Figura 23 muestra un esquema de la disposicin de los electrodos en al almohadilla y la distribucin de las lneas de corriente.

Perfil Tpico*

El perfil tpico, tal como el que se muestra en la Figura 24, contiene la curva de resistividad en la pista derecha y el dimetro de la mecha y curva de calibracin del hoyo, en la pista izquierda.

Interpretaciones CualitativasEn formaciones porosas, la curva resistividad da directamente el valor de Rxo, siempre y cuando Di sea mayor de 4". En formaciones duras impermeables se obtienen generalmente lecturas muy altas. En lutitas, si no hay derrumbes y la almohadilla est bien apoyada, se obtiene directamente el valor de Rsh.

Factores que afectan las LecturasEl principal factor que afecta las lecturas del perfil, es el espesor del revoque. Si ste es mayor de 1/2", las lecturas deben corregirse mediante el grfico Rxo-2, para obtener el valor de Rxo. Las correcciones son notables para valores altos de Rxo/Rmc. Valores de hmc menores de 3/8" permiten usar directamente el valor de RMLL como Rxo, sin ninguna correccin.

Condiciones ptimas y limitacionesLos lodos salados generalmente producen invasin de moderada a profunda y revoques delgados. En estas condiciones, el microlateroperfil es ideal. Si el espesor del revoque es mayor de 1/2" y RMLL/Rmc es mayor de 15, las correcciones requeridas son demasiado elevadas y por tanto, el microlateroperfil no es recomendable en estas condiciones. La gran definicin vertical del perfil produce un registro con demasiados detalles y esto dificulta las tcnicas de lectura.

AplicacionesAdems de su aplicacin principal a la medicin de Rxo, el microlateroperfil es excelente para detectar lmites de capas permeables. Como consecuencia de la medicin de Rxo, el MLL permite calcular porosidades conocidas Rmf y ROS.

Esto puede hacerse mediante el Grfico Por-2 (C-12).

PERFIL DE PROXIMIDAD, PLEl perfil de proximidad es otra herramienta de pared diseada para pedir la resistividad de la zona lavada, pero sin la abundancia de detalles del MLL y menos afectada por el espesor del revoque.

Principio de MedicinEl sistema de medicin comprende tres tipos de electrodos, electrodo de medida, electrodo monitor y electrodo guarda colocados todos en una almohadilla que se apoya contra la pared del hoyo mediante un sistema de brazos y resortes.

En lnea bsica, el principio de medicin es similar al de MLL, ya que tambin lleva un sistema de enfoque automtico de corriente mediante el electrodo monitor. La Figura 25 muestra la disposicin de los electrodos en el perfil de proximidad. El sistema de enfoque del perfil de proximidad es ms poderoso que el del microlateroperfil y en consecuencia, la corriente de medida penetra mucho ms en la formacin, llegando a alcanzar hasta unas 16". En estas circunstancias, la respuesta va a depender del dimetro de invasin de filtrado. La resistividad media puede expresarse como:

Ra = J(Di) Rxo + (1 - J(Di))Rt

(5.3)

donde J(Di) es el factor seudo-geomtrico de la zona invadida. El valor de J(Di) es funcin del dimetro de invasin y viene dado por el Grfico Rcor-2 (libro de grficos, Edicin 1968).

Perfil TpicoEl perfil tpico es similar al microlateroperfil con la nica diferencia de que la escala de resistividad es logartmica y comprende 4 ciclos, desde 0.2 hasta 2.000 ohm-m. La Figura 26 muestra un perfil tpico.

Interpretacin cualitativaEn formaciones porosas, la curva da un valor intermedio entre Rxo y Rt, pero ms cerca de Rxo. Las lecturas muy elevadas son tpicas de formaciones duras impermeables. En lutitas, si no hay derrumbes, la lectura da directamente Rsh.

Factores que afectan las lecturasLas lecturas del perfil de proximidad estn afectadas bsicamente por el revoque y por el dimetro de invasin. La correccin por revoque solo es necesaria cuando hmc es mayor de 3/4" y se efecta mediante el grfico Rxo-2 para lo cual es necesario conocer hmc y Rmc. El dimetro de invasin afecta la lectura cuando es menor de 40, pues J(Di) se hace menor de 1.0 y la lectura vendr afectada por Rt; en este caso es necesario aplicar la ecuacin (5.8) para obtener Rxo.

Condiciones Optimas y LimitacionesLas condiciones ptimas para la aplicacin de la curva, van a depender de la invasin del filtrado y del espesor del revoque. Este ltimo, debe ser menor de 1" y Di debe ser mayor de 10", por lo que el perfil es adecuado para formaciones de baja porosidad.

La limitacin principal es una consecuencia directa del dimetro de invasin; no debe usarse en formaciones porosidad alta, pues las lecturas estaran muy afectadas por Rt. Por supuesto que cuando Rxo y Rt son casi iguales, la respuesta del perfil de proximidad va ser directamente independiente de J(Di).

AplicacionesLa principal aplicacin es la obtencin de Rxo en los casos en que el microlateroperfil no es adecuado y la obtencin de porosidad mediante la aplicacin de la ecuacin de Archie en la zona lavada. Adems, puede usarse para delimitar capas, ya que tiene buena resolucin vertical.

PERFIL MICROESFERICO ENFOCADO, MSFLEl perfil microesfrico enfocado es una herramienta de reciente aparicin en el mercado, diseada para medir la resistividad de la zona lavada, Rxo, sin los negativos efectos del revoque en el MLL y sin requerir una invasin profunda como el PL. Es una herramienta de contacto, similar en principios y diseo al MLL y PL y como ellos, es tambin enfocada.

Principio de medicin.La medicin se efecta mediante cinco electrodos (Ao, Mo A1, M1 y M2) colocados sobre una almohadilla que se apoya firmemente contra la pared del hoyo (Figura 27). A travs del electrodo central Ao, se emiten dos corrientes Io y Ia, cuya suma se ajusta de forma tal que el voltaje de medida, indicado en la Figura 27, se mantenga igual a un voltaje de referencia constante. La corriente Io se ajusta independientemente de manera que el voltaje monitor V, sea igual a cero. En estas condiciones, la corriente Io es proporcional a la conductividad de una seccin de formacin situada casi inmediatamente despus del revoque. El valor de Io es medido y convertido en resistividad.

El haz de corriente enviado a la formacin es inicialmente muy delgado, pero diverge rpidamente. De esta particularidad, resulta que la profundidad de investigacin es apenas un poco mayor que la del MLL, pero como el haz es muy concentrado al comienzo, el efecto del revoque es minimizado y es intermedio entre el MLL y el PL.

La corriente de enfoque esfrico Ia, fluye mayormente dentro del revoque y es fuertemente influida por l. Esta propiedad se utiliza para registrar una seal proporcional al espesor del revoque.

Perfil TpicoLa curva de resistividad se registra en la pista derecha, en escala logartmica de cuatro ciclos, desde 0.2 hasta 2.000 ohm-m. En la pista izquierda se registra una curva de conductividad, que es proporcional al espesor del revoque (Figura 28).

Factores que afectan las lecturasLas lecturas muy afectadas para valores de hmc mayores de 3/4" y para valores elevados de RMSFL/Rmc. La correccin se efecta mediante el grfico Rxo-2. El dimetro de invasin slo afecta las lecturas cuando es muy pequeo y en este caso, deben corregirse utilizando una ecuacin semejante a la (5.8).

Condiciones Optimas y LimitacionesEl espesor del revoque debe ser no mayor de 3/4" y los valores de RMSFL/Rmc deben ser menores de 20", para obtener lecturas poco afectadas por el revoque. La invasin debe ser mayor de 8" para no tener efectos de Rt. Por estas razones, el perfil es adecuado para casi cualquier tipo de formaciones.

La principal limitacin estriba en el hecho de que no permite obtener valores representativos del espesor de revoque, ya que la curva indicadora es muy afectada por la rugosidad de las paredes del pozo. En la actualidad, hay la tendencia a eliminar dicha curva, sustituyndola por una especie de microperfil sinttico, que solo se usa como indicador de permeabilidad.

AplicacionesEl MSFL es adecuado para obtener Rxo en la mayora de los casos, y valores de porosidad derivados de la ecuacin de Archie. Tambin pueden usarse para delimitar capas permeables, pues tiene buena definicin vertical.

Resumen General sobre Micro-dispositivosTodos los micro-dispositivos tienen en comn el hecho de ser herramientas de contacto, con profundidad de investigacin relativamente baja, y por lo tanto, tienden a leer Rxo directamente.

Los efectos del revoque y de la profundidad de invasin han venido minimizndose cada da, mediante sistemas de enfoque cada vez ms sofisticados, por lo cual el ML ha quedado slo como detector de permeabilidad y como medio para contar arenas. Por otra parte, tanto el MLL como el PL puede correrse simultneamente con el ML, obtenindose un perfil ya correlacionado en profundidad. El MSFL puede correrse simultneamente con e DLL o en combinacin con el perfil de densidad, el perfil de neutrones y el perfil de rayos gamma, lo que representa un ahorro sustancial en el tiempo de perfilaje.

PERFIL DE INDUCCION, ILEl perfil de induccin fue introducido en 1948 con el objeto de perfilar pozos perforados con lodos a base de petrleo, ya que las herramientas de electrodos no trabajan en este tipo de lodo conductivo. Posteriormente a 1952 comenz a usarse tambin en lodos dulces y pronto prob sus ventajas sobre el perfil elctrico convencional. Desde 1960 se le aadi a la sonda un dispositivo para registrar tambin una curva normal corta, y desde entonces se le conoce como perfil inductivo elctrico.

Objetivo principal de este perfil, es la medicin de la resistividad de la zona no afectada por la invasin de filtrado, es decir, la zona virgen. El perfil responde a la conductividad de la formacin y como tal, la unidad de medida es el mho-metro. En la prctica, esta lectura es reciprocada y convertida en resistividad; los valores de resistividad son generalmente mayores de 1.0 y por lo tanto, para evitar usar valores fraccionarios de la conductividad, se utiliza la milsima parte del mho-m, es decir el milimho-m.

Principio de MedicinUna sonda tpica de induccin, en su expresin ms sencilla, consiste de dos bobinas coaxiales, una trasmisora y una receptora. Mediante un oscilador se envan a la bobina trasmisora corrientes alternas de intensidad constante y de alta frecuencia, lo cual crea en la formacin un campo magntico, que a su vez, induce corrientes parsitas o de Foucault en la formacin. Estas corrientes producen su propio campo magntico, el cual induce un voltaje en la bobina receptora, proporcional a la conductividad de la formacin. Las seales inducidas en la bobina receptora son amplificadas, rectificadas y trasmitidas a la superficie.

Un equipo completo de induccin consta adems, de 3 o 4 bobinas adicionales, cuyo objeto es minimizar el efecto del barro y de las capas adyacentes. Segn tenga 3 o 4 bobinas extras, el equipo recibir los siguientes nombres.

6FF40 - 4 bobinas extras, 40" de espaciamiento

5FF40 - 3 bobinas extras, 40" de espaciamiento

6FF27 - 4 bobinas extras, 27" de espaciamiento

5FF27 - 3 bobinas extras, 27" de espaciamiento

El espaciamiento, que puede ser de 40" y 27" es la distancia entre las bobinas receptora y trasmisora. La Figura 29 muestra un esquema del equipo convencional.

Perfil Inductivo Elctrico, IELEl perfil inductivo elctrico no es ms que una sonda convencional de induccin a la cual se le ha aadido una curva normal corta. Su objetivo es tambin medir la resistividad de la zona virgen, en pozo perforados con fluidos conductores o no conductores.

Perfil TpicoUn perfil tpico, tal como el que se muestra en la Figura 30, consta de cinco curvas; una curva litolgica, SP o rayos gamma, que se registra en la pista izquierda; una curva de resistividad derivada de la conductividad, una curva normal corta y su amplificada, registradas en la pista central, y una curva de conductividad, registrada en la pista derecha. El uso de las curvas de conductividad y su recproca, la de resistividad, permite leer con precisin en cualquier tipo de formacin. Si la resistividad es baja, se debe leer en al curva de conductividad y luego obtener el valor recproco; si la resistividad es alta, la lectura debe hacerse en la curva de resistividad.

Factores que afectan las lecturasLa respuesta del perfil de induccin es la suma de los efectos de los cuatro medios que contribuye a ella: lodo, capa adyacente, zona invadida y zona virgen. La conductividad leda, Ca, la podemos expresar como:

Ca = CmGm + CIGI + CsGs + CtGt

(5.9)

donde las C representan las conductividades de cada medio y las G representan sus factores geomtricos. La suma de los factores geomtricos es igual a 1.0. La ecuacin (5.9) en trminos de resistividad viene dada por:

1 Fm Gi Gs Gt

---- = ---- + ---- + ---- + ----

(5.10)

Ra Rm Ri Rs Rt

Cada uno de estos factores tiene su efecto particular y debe considerarse por separado.

Efectos del lodoEl factor Gm/Rm depende del lodo y del dimetro del hoyo. Su efecto es considerado cuando el lodo es salino y tambin cuando el dimetro del pozo es mayor de 10". El efecto del pozo, sin embargo, puede minimizarse mediante la colocacin de centralizadores en la sonda. El grfico Rcor-4 permite la correccin, conocidos Rm, d y el stand-off. la seal del pozo debe restarse de la seal total antes de hacer las correcciones subsiguientes.

Efectos de la capa adyacenteEl factor Gs/Rs depende de la resistividad de la capa vecina y tambin del espesor de la capa considerada. Cuando Ra/Rs es menor de 1.0, la correccin es relativamente pequea, ya que las corrientes tienden a circular en la zona mas conductiva. Para Ra/Rs mayor de 1.0, la correccin puede ser importante si la capa es delgada (h < 5') y resistiva. Para espesores de capa menores de 5' la resolucin de la curva es muy pobre. La correccin se efecta mediante los grficos Rcor-5 y Rcor-6.

Efectos de la invasinCuando la invasin es menor de 5d, su efecto es poco importante sobre las lecturas. En general, si no existe efecto del lodo y la capa es mayor de 5' de espesor, la conductividad aparente viene dada por:

Ca = Cxo G(Di) + Ct[1.0 - G(Di)]

Donde G(Di) representa el factor geomtrico radial, funcin del dimetro de invasin. En trminos de resistividad, se tiene:

1 G(Di) 1 - G(Di)

---- = -------- + --------------

Ra Rxo Rt

El valor de Rxo puede obtenerse de cualquiera de los dispositivos microresistivos. El dimetro de invasin puede estimarse conociendo la porosidad de la formacin.

Condiciones Optimas y LimitacionesLa herramienta de induccin puede trabajar con cualquier tipo de fluido en el pozo, pero las condiciones ptimas en las cuales debe usarse son:

Rt > 3Rxo

Di < 5d (5FF40) < 10d (6FF40)

Rt/Rm < 10

h > 5'

La limitacin de esta herramienta es su incapacidad para trabajar en formaciones de alta resistividad. El cero de la curva de conductividad puede lograrse con una precisin de 2 milimho/m, y por lo tanto cuando la resistividad es muy alta (baja conductividad) puede cometerse un error de gran magnitud por esta razn. La herramienta no debe usarse cuando se prevn resistividades mayores de 100 ohm-m.

AplicacionesEl perfil de induccin se aplica principalmente para determinar Rt, sobre todo en presencia de lodos no conductivos, adems, es el nico perfil que permite obtener Rt en pozos perforados con aire. En presencia de capas con espesor mayor de cinco pies, tiene muy buena definicin vertical.

PERFIL DE DOBLE INDUCCION, DILEl perfil de doble induccin se registra con una herramienta similar a cualquier otra de induccin, pero en este caso, la herramienta es capaz de registrar tres curvas simultneamente.

-Induccin profunda, ILd

-Induccin media, ILm

-Lateroperfil 8, LL-8

El ILd es una curva similar en sus caractersticas a la curva 6FF40. Y como tal, permite determinar la resistividad de la zona virgen, Rt. El ILm tiene resolucin vertical similar a la curva 6FF40, pero solo cerca de la mitad de la profundidad de investigacin. El lateroperfil 8 ser estudiado posteriormente.

Perfil TpicoEl perfil tpico presenta una curva de SP o de rayos gamma en la pista izquierda y las tres curvas de resistividad en al pista derecha, en escala que puede ser logartmica de 4 ciclos o lineal, segn la escala de profundidad que se haya registrado. La Figura 31 muestra la seccin tpica de un perfil.

Factores que afectan las curvasLas curvas Ilm y Ild estn afectadas por los mismos factores que afectan al perfil de induccin, solo que el efecto de la invasin sobre el Ilm es ms notable pro su profundidad de investigacin, que es ms reducida. Las correcciones se ejecutan de la misma manera que para la curva 6FF40.

El perfil combinado de doble induccin con lateroperfil tiene una ventaja notable sobre el perfil de induccin normal, ya que permite determinar la existencia de la zona anular y hace posible su evaluacin. Esto se explicara ms adelante, en conjunto con otros mtodos de evaluacin mediante perfiles combinados.

HERRAMIENTAS DE ENFOCAMIENTO MEDIANTE ELECTRODOS.

LATEROPERFILESLa primera medicin con este tipo de herramientas, fue hecha en 1927, Este tipo de perfilaje fue abandonado hasta 1949, cuando fue reintroducido por la Birdwell y posteriormente por la Schlumberger. El objetivo principal de estas herramientas en la medicin de resistividad, usando electrodos que fuerzan la corriente de medida dentro de la formacin, en forma de lmina de espesor predeterminado, de tal manera que solo se mide una extensin vertical limitada, sin los efectos del lodo de perforacin.

Existen varios tipos de lateroperfiles, a saber:

-Lateroperfil 3

-Lateroperfil 7

-Lateroperfil 8

-Doble lateroperfil

LATEROPERFIL 3Su objetivo es la medicin de Rt, especialmente en capas muy delgadas en presencia de lodos muy salinos. Como utiliza corrientes enfocadas, la medicin est casi libre de los efectos de las capas vecinas.

Principio de MedicinLa herramienta consta bsicamente de tres electrodos alargados A1, Ao y A2. Se envia una corriente constante a travs del electrodo de medida, Ao, y al mismo tiempo se enva una corriente de control a travs de los electrodos guardas, A1 y A2, de forma tal que la diferencia de potencial entre A1 y Ao se mantenga nula, lo que obliga a la corriente de medida a penetrar horizontalmente en la formacin. El perfil registrado resulta de la diferencia de potencial entre Ao y N. La Figura 32 representa un esquema del circuito elctrico y de la distribucin de la corriente.

La longitud de cada electrodo guarda es de 5 a 6 pies. Mientras mayor sea el electrodo, mayor ser la profundidad de investigacin de la herramienta, pero el intervalo del fondo del hoyo correspondiente a la longitud del electrodo, no podr ser registrado. El radio de investigacin de la herramienta es unas tres veces la longitud del electrodo guarda.

LATEROPERFIL 7El lateroperfil 7 tiene los mismos objetivos que el lateroperfil 3. El principio de medicin es similar, solo que en este caso la herramienta consta de un electrodo central Ao y tres pares de electrodos de enfoque M1-M2, M1'-M2' y A1-A2. Los electrodos de cada par estn colocados simtricamente con respecto al electrodo Ao, y estn colocados en corto-circuito. La diferencia de potencial se mantiene igual a cero entre M1 y M1' y la medicin se hace registrando las variaciones de potencial entre M1 y N. La Figura 33 muestra la disposicin de los electrodos y la distribucin de las lneas de corriente. El radio de investigacin es de unas 120".

Perfiles TpicosEl perfil tpico es similar para ambas herramientas, excepto por la escala de resistividad, que es hbrida para el LL-3 y logartmica para el LL-7. En la pista izquierda se registra una curva litolgica, generalmente de Rayos Gamma, ya que el SP registrado con estas herramientas es muy defectuoso. La curva de resistividad se presenta en la pista derecha, junto con una curva monitor que registra las variaciones de potencial entre A1 y N. La Figura 34 muestra un perfil tpico.

Factores que afectan las curvasEl efecto de las zonas vecinas y de espesor de capa es reducido a un mnimo, ya que la corriente de medida es enfocada y el espaciamiento de los electrodos es pequeo (32" para el LL-7 y 12" para el LL-3).

El efecto del dimetro del hoyo y de la resistividad del lodo puede ser considerable cuando d es grande y Rm es alto. En este caso se requiere corregir las lecturas mediante el Grfico Rcor-1.

El dimetro de invasin puede tener un efecto considerable sobre las lecturas, si sta es profunda. En este caso la resistividad aparente viene dada por:

Rll = J(Di)Rxo + (1.0 - J(Di)Rt

(5.11)

donde J(Di) es el factor seudo-geomtrico de la zona invadida, que puede ser obtenido del Grfico Rcor-2 (Edicin 1968). Si se conocen Rxo y Di, el valor Rt puede estimarse con bastante precisin a partir de las lecturas del lateroperfil.

Condiciones Optimas y LimitacionesEn general, los efectos de la invasin se reducen a un mnimo cuando Rxo Rt, y como esta condicin se cumple con lodos salinos, el lateroperfil es especialmente adecuado para este tipo de lodos. Las condiciones ms apropiadas para el uso del lateroperfil pueden sintetizarse as: Rm/Rw 50. El espesor de la capa debe ser mayor de 1' para el LL-3 y de 3' para el LL-7.

LATEROPERFIL 8El Lateroperfil 8 es una herramienta similar a los lateroperfiles ya estudiados, por cuanto tiene el mismo principio de enfocamiento, pero el espaciamiento entre los electrodos es menor, Por esta razn, tiene un detalle vertical muy fino y ms afectado por los efectos del pozo y de la zona invadida. En general el lateroperfil-8 se registra junto con el perfil de induccin doble, representando una mejora con respecto a la normal corta ya conocida.

Factores que afectan las lecturasLos principales factores que afectan las lecturas son el dimetro del pozo, la resistividad del lodo y el dimetro de invasin. Los efectos del pozo y del lodo se corrigen mediante el grfico Rcor-1. El dimetro de invasin afecta la lectura cuando es relativamente bajo, ya que en este caso entrara en juego la resistividad verdadera de la formacin, Rt. Cuando la invasin es profunda el lateroperfil-8 da el valor de Ri. El espesor de la capa y las zonas vecinas, tienen muy poco efecto ya que la corriente de medida es enfocada.

DOBLE LATEROPERFILEl objetivo de cualquiera de las herramientas de medicin profunda, es obtener un valor de resistividad determinado por la zona virgen. Desafortunadamente, no existe una medicin simple que este totalmente desprovista de los efectos de la zona invadida. Una solucin para este problema, consistira en medir la resistividad con varios arreglos que tengan diferente radio de investigacin, de forma tal, que el efecto de invasin puede ser eliminado entre ellos. Con este objeto en mente, se cre el doble lateroperfil.

Principio de MedicinEl principio de medicin es similar al de los otros lateroperfiles, solo que en este caso, se varan la corriente de media y el voltaje de medida, pero manteniendo constante la potencia elctrica (P = IV).

El doble lateroperfil utiliza el mismo arreglo de electrodos para obtener dos curvas: el lateroperfil profundo (LLd) y el lateroperfil poco profundo (LLs).

El lateroperfil profundo tiene mayor radio de investigacin que todos los lateroperfiles previos. Estos se logra mediante el uso de electrodos guardas ms largos.

Al mismo tiempo se le ha mantenido una resolucin vertical de 2'.

El lateroperfil poco profundo tiene la misma resolucin vertical, pero responde con mayor fuerza a la zona invadida. En este caso, la corriente de medida retorna a electrodos cercanos, para que la corriente diverja ms rpidamente, despus de haber entrado a la formacin. La Figura 35 muestra la disposicin de los electrodos en la sonda y la distribucin de las corrientes.

Perfil TpicoEl perfil tpico, tal como el que se muestra en la Figura 36, presenta una curva litolgica en la pista izquierda, generalmente la curva de rayos gamma, y las curvas de resistividad en la pista derecha, en escala logartmica. El LLd aparece a trazos y el LLs en lnea contnua.

Factores que afectan las lecturasTanto el LLd como el LLs necesitan ser corregidos por los efectos de la resistividad del lodo y del dimetro del pozo. La correccin se aplica mediante el grfico Rcor-2, para una sonda centrada. La excentricidad tiene poco efecto sobre el LLd, pero si Rt/Rm es alto, el LLs puede ser seriamente afectado.

PERFIL ESFERICO ENFOCADO, SFLEl perfil esfrico enfocado es una herramienta de reciente introduccin en el mercado, como parte de la combinacin Induccin-Esfrico enfocado-Snico, ISF-Sonido, cuyo objetivo es medir la resistividad de la zona invadida, siendo superior en este aspecto a la normal corta y al LL-8.

Factores que afectan las lecturasLas lecturas del SFI son bastante afectadas por el dimetro del hoyo y por la resistividad del lodo. Las correcciones por estos efectos se realizan mediante el grfico Rcor-2.

El principio de medicin de esta herramienta es exactamente igual que para el perfil microesfrico enfocado, y en efecto, el MSFL no es ms que una versin miniaturizada de SFL, montada en una almohadilla.

CALCULO DE PARAMETROS PETROFISICOSLa herramienta utilizada principalmente son los registros elctricos, tales como:

-Induccin

-Microresistivos

-Densidad, Neutrn y Snico

El clculo se realiz de la arenisca "U" principal ya que es la productora de petrleo de 18 a 20API promedio y no de la arenisca "U" superior que no es productora.

Las lecturas se registraron cada 2 pies de profundidad y se encuentran tabulados en las tablas de la 1 a la 16 de cada uno de los pozos.

CALCULO DE POROSIDADDefinicin de porosidad.- Es la relacin entre el volumen de poros y el volumen total de la roca expresada por lo regular en porcentaje.

REGISTROS DE DENSIDAD.

Los registros de densidad se usan principalmente como registros de porosidad, identificacin de minerales en depsitos de evaporitas, deteccin de gas , densidad de hidrocarburos, evaluacin de arenas arcillosas, litologas complejas, produccin en arcillas, clculo de presin de sobrecargo y propiedades mecnicas de las rocas.

PRINCIPIO DE MEDIDA

Una fuente radiactiva, se aplica a la pared del pozo en un patn deslizable, emite a la formacin rayos gamma de mediana energa .Se puede considerar a estos rayos gamma como partculas de alta velocidad que chocan con los electrones en la formacin. la profundidad de investigacin es de aproximadamente 6"(15cm). Con cada choque, los rayos gamma pierden algo de su energa aunque no toda, la ceden al electrn continuo con energa disminuida. Esta clase de interaccin se conoce como efecto Compton los rayos gamma dispersos que llegan al detector que est a una distancia fija de la fuente, se cuentan para indicar la densidad de la formacin.

El nmero de colisiones en el efecto Compton est directamente relacionado con el nmero de electrones de la formacin. la respuesta de la herramienta est determinada por la densidad de electrones (nmero de electrones por centmetro cbico),la densidad de electrones est relacionada con el volumen de la densidad real ( b), que a su vez depende de la densidad del material de la matriz de roca, de la porosidad de la formacin

y la densidad de los fluidos.

Equipo.- Las principales herramientas que tienen el mismo principio fsico son las siguientes:

Density log (Dl). Registro de densidad.

Formation density Log.(FDC) registro de densidad compensado.

Litho-Density Log. Registro de lito-densidad.

POROSIDAD A PARTIR DEL REGISTRO DE DENSIDAD.

Para una formacin limpia con una matriz de densidad conocida ma, que tenga una porosidad , que tenga un fluido f, la densidad total b ser:

ma-b

b = * f+ (1-) ma = ---------

ma-f

MATRIZ FORMULA b

Cuarzo SiO2 2.65

Calcita CaCO3 2.71

Dolomita CaCo3MgCO3 2.87

Anhidrita Ca SO4 2.96

Agua dulce H2O 1.0

Agua salada H2O 1.1

REGISTRO LITHO-DENSIDAD

Es una versin mejorada y aumentada del registro FDC adems de la medicin de la densidad total la herramienta mide el factor fotoelctrico de la formacin (Pe).

El factor fotoelctrico puede relacionarse con la litologa

basada en factores fotoelctricos conocidos y experimentados en el laboratorio. El patn se mantiene contra la pared del pozo , los rayos gamma emitidos por la fuente con una energa de 662 KeV se dispersa por la formacin y pierden energa hasta que son absorbidos por medio del factor fotoelctrico. Para determinar la litologa es necesario determinar el valor de la curva y comparar con el cuadro adjunto Pe.

MINERALFORMULAPESO MOLE.Pe

Calcita

Barita

Anhidrita

Corindn

Dolomita

Magnesita

Cuarzo

PiritaCaCO3

BaSO4

CASO4

AL2o3

Caco3MgCo3

MgCO3

Si02

FEs2 136.146

233.366

136.146

191.9

184.420

84.33

60.09

119.98 5.084

266.8

5.055

1.552

3.142

0.829

1.806

16.97

REGISTROS NEUTRONICOSSirven para determinar la porosidad, litologas complejas,

zonas gasiferas, volumen de arcilla en las areniscas en base a la cantidad de hidrgeno presente en los poros por lo que nos da el valor real del espacio poral lleno de fluido.

Principio.- Los neutrones son partculas electricamente neutras, cada una tiene una masa casi idntica a la masa de un tomo de hidrgeno. Una fuente radioactiva en la sonda emite constantemente neutrones de alta energa. Estos neutrones chocan con los ncleos de los materiales de la formacin en lo que podra considerarse como colisiones elsticas de bolas de billar. Con cada colisin el neutrn pierde algo de su energa.

La cantidad de energa perdida por colisin depende de la masa relativa del ncleo con el que choca el neutrn. La mayor prdida de energa ocurre cuando el neutrn golpea un ncleo con una masa prcticamente igual, es decir un ncleo de hidrgeno. Las colisiones con ncleos pesados no desaceleran mucho al neutrn, por lo tanto la desaceleracin de neutrones depende en gran parte de la cantidad de hidrgeno de la formacin.

Debido a las colisiones sucesivas en unos cuantos microsegundos los neutrones habrn disminuido su velocidad a velocidades trmicas, correspondientes a energas cercanas 0.025 eV. Entonces, se difunden aliatoriamente, sin perder ms energa hasta que son capturados por los ncleos de tomos como cloro, hidrgeno o silicio.

El ncleo que capt