Logging tools

-Potencial Espontáneo.

El estudio del Potencial Espontáneo (SP) fue una de las primeras mediciones, la cual fue llevada a cabo en un pozo. El registro de potencial espontáneo es un registro del potencial natural en el pozo. Este registro utiliza un solo electrodo móvil en el pozo y un electrodo de referencia en la superficie, usualmente localizado en el pozo de lodo. La curva SP por lo tanto es un registro de la diferencia de potencial, la cual existe entre el electrodo superficial y el electrodo móvil en el pozo.

-Origen del potencial espontáneo.

El potencial espontáneo es generado como resultado de una corriente que fluye en el lodo en el pozo. Este flujo de corriente es producido como resultado de dos tipos de potenciales:

1.- Electromecánico.

2.- Electrocinética.

1.- El potencial electromecánico está compuesto de dos potenciales independientes denominados:

-Potencial de lutita o membrana.

Considera una formación permeable de arenisca, con camas de lutitas gruesas por encima y por debajo; asume, también que los dos electrolitos presentes, lodo filtrado y agua intersticial, contienen NaCl únicamente. Debido a su estructura de arcilla estratificada y las cargas negativas en las capas, las lutitas son permeables a los cationes de Sodio pero impermeables a los aniones de Cloro. Cuando la lutita separa soluciones de cloruro de sodio de diferentes salinidades, los cationes de Sodio se mueven a través de la lutita desde la mayor a la menor solución concentrada. Este movimiento de iones cargados es una

corriente eléctrica, y la fuerza que ocasiona que se muevan constituye un potencial a través de la lutita.

Una vez que la lutita pasa únicamente los cationes, ellos se asemejan a membranas selectivas de iones, y el potencial a través de la lutita es llamado "membrana" o potencial de lutita.

-Potencial de unión líquida.

Otro componente del potencial electroquímico se produce en el borde de la zona invadida, donde el lodo filtrado y el agua de formación están en contacto directo. Aquí los iones Na+ y Cl- se pueden transferir a partir de cualquiera de las soluciones a la otra. Si los iones Cl- tienen una movilidad más grande que la de los de Na+ el resultado es un flujo de cargas negativas desde la solución más concentrada a la menos concentrada. El flujo de corriente a través de la unión entre las soluciones de diferente salinidad es producida por una fuerza electromotriz llamada, potencial de unión líquida.

-Potencial Espontáneo Estático (SSP).

Si la salinidad del lodo filtrado es más grande que la de la formación la situación será invertida. La deflexión en la curva SP es una medida de las caídas de potencial en el pozo debido a las corrientes SP. La fuerza electromotriz total debida a las caídas de potencial en las formaciones es llamado potencial espontáneo estático.

TIPOS DE HERRAMIENTAS DE RESISTIVIDAD.

Varios tipos de registros laterologs e inducción están actualmente en uso, cada uno diseñado a reducir los efectos adversos.

-Laterolog Profundo (LLD).

Las herramientas laterolog son generalmente usadas para:

*Formaciones de alta resistividad.

*Lodos salinos.

Los laterologs emiten corrientes de enfoque para dirigir la trayectoria de la corriente medida a través del lodo y la zona invadida a la formación no invadida.

Reducen los efectos del pozo, formaciones adyacentes y camas delgadas, pero siguen siendo afectadas por el diámetro del agujero, resistividad del lodo y formacioes muy delgadas con altos contrastes de resistividad entre las camas.

-Laterolog Superficial (LLS) y Microsféricamente Enfocado (MSFL).

El doble laterolog (DLL) consiste en dos herramientas laterolog avanzadas, las cuales comparten los mismos electrodos en la sonde primaria. Un laterolog es usado para investigación a fondo de la zona sin molestias (Rt) y la otra para la investigación superficial de la zona de transición (Ri).

Una herramienta microsféricamente enfocada (MSF) sobre un sonde secundario opcional, que mide la resistividad de la zona enrojecida y permite corregir al laterolog profundo por invasión. Las curvas RG, SP y de calibre pueden ser también grabadas con estas herramientas.

-Registro de Inducción Enfocado.

Los registros de inducción son usados para:

*Formaciones de baja a mediana resistividad.

*Lodos frescos o base aceite.

Inducen corrientes medidas a la formación, las cuales están enfocadas tanto horizontal como verticalmente. Las lecturas de "Rt" son buenas

para condiciones de invasión relativamente superficiales y camas gruesas. Sin embargo, estas herramientas son menos satisfactorias cuando el grosor de la cama es únicamente unos cuantos pies o cuando las resistividades de la formación están alrededor de los 100 ohm.

-Herramienta de Doble Inducción Enfocado.

El registro de doble inducción enfocado ha sido diseñado para proveer la medida de resistividad necesaria para estimar el efecto de invasión para poder obtener la verdadera resistividad de la formación. Mientras la invasión sea superficial, menor a 40-50 pulgadas, un buen valor para la resistividad verdadera de la formación puede ser determinado.

- Sónico (acústico).

El registro de velocidad sónico fue originalmente desarrollado como una ayuda en la interpretación de los datos sísmicos, pero ha sido encontrado bastante efectivo en la determinación de porosidad que ahora se ha convertido en la herramienta alámbrica estándar para la estimación de porosidad, fractura y determinación de litología. Es también una excelente herramienta para correlación, especialmente usada en conjunto con el registro Rayos Gamma.

El dispositivo sónico mide el tiempo de tránsito de un impulso sónico a través de una longitud dada de roca, usualmente de 3 o 5 ft. La velocidad de propagación de la onda de compresión a través de la roca depende de las propiedades elásticas de la roca matriz y su contenido de fluidos. Específicamente, depende de la composición de la matriz, el fluido particular, contenido, y las cantidades relativas de cada fluido presente. Cuando los primeros dos de estos factores son conocidos, la porosidad calculada del registro sónico y la porosidad determinada por análisis de núcleo tienen excelente partido en muchos casos.

-Ondas de compresión.

La medida de la onda compresiva, usada en el registro acústico, exhibe el movimiento de la partícula longitudinal y puede ser propagada en

sólidos, líquidos o gases. En el registro acústico, las energías de las frecuencias más bajas son usadas.

La onda acústica alternativamente comprime el medio circundante en un movimiento hacia adelante y enrarece en un movimiento hacia atrás. Las fuerzas alternas son transferidas por acción de compresión de una porción del medio a la siguiente en un movimiento hacia afuera lejos de la fuente. Dichas fuerzas compresivas y extensionales causan cambios alternativos en la presión del medio con cambios que acompañan el volumen de formación, todo a alta frecuencia. El radio del cambio en la presión del medio en relación a su cambio volumétrico fraccional está definido como "Módulo de Volumen de Electricidad".

Sistema de Pozo Compensado (BHC).

Herramientas sónicas actuales usadas son del tipo BHC. Este tipo de sonda sustancialmente reduce los efectos espurios en los cambios de tamaño del agujero, así como los errores debido a la inclinación de la sonda. El sistema BHC usa un transmisor arriba y uno por debajo de dos pares de receptores sónicos. Cuando uno de los transmisores es pulsado, el sonido de la onda generado entra a la formación; el tiempo transcurrido entre la detección de la primera llegada a los dos receptores correspondientes es medido.

Corrección de lutitas.

La mayoría de las arenas, compactadas o no consolidadas, que contienen cantidades apreciables de partículas dispersas de arcilla o lutita, exhibirá el tiempo de viaje acústico más largo de arenas limpias de porosidad idéntica en el mismo entorno del pozo. El incremento en el tiempo de viaje resulta primariamente de la diferencia en las velocidades de las partículas de lutita o arcilla y la arena matriz.

Cuando aplicamos la fórmula de tiempo promedio, las medidas del tiempo de viaje en arenas arcillosas rendirán valores más grandes que la porosidad efectiva de la formación. Por esta razón, una corrección debe ser introducida por lo que un valor de porosidad más fiable puede ser obtenido.

-Registro de Densidad.

El registro de Densidad es un registro continuo de variaciones en la densidad de la columna litológica cortada por el pozo. El término densidad aparente es aplicado a la densidad total o bruta de una unidad de volumen de roca. En el caso de rocas porosas, incluye la densidad del fluido en los espacios porosos así como la densidad del grano de la roca. Es evidente que debería haber una relación entre la contribución de la densidad aparente por el fluido en los poros de la roca y la porosidad de la roca. Esta relación es la base para el cálculo de porosidad mediante el registro de densidad.

Para medir la densidad aparente de la formación, un haz de rayos gamma es dirigido dentro de la roca. A una distancia arreglada de la fuente, un sistema de conteo detecta cambios en la intensidad del haz de rayos gamma resultando cambios en la densidad aparente de la formación. Cuanto mayor sea la densidad menor es la intensidad de la radiación de rayos gamma a los detectores.

-Registro de Litodensidad.

Este es una versión avanzada del registro de densidad donde la curva de la sección transversal fotoeléctrica, Pe, es registrada junto con las medidas de densidad aparente. Esta es la medición del número atómico efectivo de la formación.

-Registro de Medición de Pe.

El uso de la absorción fotoeléctrico en la medida del número atómico promedio de la formación, contribuye a la identificación de Litología. Esta medida está hecha simultáneamente con un registro de densidad, utilizando una parte diferente del espectro de la corriente incidente de rayos gamma en el detector lejano.

La carcasa de presión está equipada con una ventana de berilio en frente del detector, por lo que la porción de baja energía completa del espectro está disponible para el análisis.

El espectro de impulsos de altura producido por el detector de centelleo es ventaneado en dos bandas de energía.

Una ventana se fija en la alta energía Compton, o dura, parte del espectro; la otra se fija en la baja energía fotoeléctrica, o parte suave. La ventana dura, H, puede ser localizada entre 180 y 540 KeV, por ejemplo, produciendo de este modo una tasa de conteo que es una función solamente de la densidad, y la ventana suave, S, de 40 a 80 KeV. Tomando la razón S/H se produce una cantidad en la cual la dependencia RHOB es efectivamente cancelada.

-Registro de Rayos Gamma.

La mayoría de los 65 nucleídos inestables existen en la naturaleza tan raramente que podemos omitirlos de esta discusión.

Algunos de ellos son:

*Series de Uranio

*Series de Torio

*Radio de Potasio 40

Estos elementos contribuyen la mayor porción de la radiación natural detectada en rocas sedimentarias.