EL DESARROLLO DE UNA FILOSOFA DE EXPLORACIN

APLICACIN GEOLGICA DE LOS REGISTROS DE POZO

Tobias H. D. Payenberg Captulo 13: UNA COMPARACIN ENTRE PALEOCORRIENTES DE FMS Y TESTIGO ORIENTADO SCRIBE

Garca Zavaleta Arnold D.

1El FMS es una herramientas de microresistividad utilizadas para las investigaciones del subsuelo.

La herramienta FMS es una de las herramientas de registro de ms alta resolucin disponible; que puede ser utilizada para investigar estructuras sedimentarias del subsuelo ms all del detalle de la mayora de las otras herramientas de registro elctrico. Entre otras aplicaciones, imgenes digitales FMS se pueden utilizar en una estacin de trabajo grfica para interpretar paleocorrientes.

El objetivo de este trabajo es investigar la fiabilidad de los datos de paleocorrientes generados por FMS y comparar estos datos para las pruebas derivadas de ncleos orientados scribe. Para ello, cuatro nucleos convencionales orientados Scribe de areniscas de un pozo en la cuenca Kutai, Kalimantan Oriental, Indonesia, se compararon con interpretaciones FMS sobre los mismos intervalosINTRODUCCINEl FMS es una herramienta de medicin de resistividad. Su principal funcin es medir la variacin de la conductividad de la roca inmediatamente detrs de la pared del pozo.

Sesenta y cuatro electrodos estn montados en cuatro pads que se presionan contra la pared del pozo. Cada pad es una superficie equipotencial que mantendr el potencial constante al electrodo de retorno, que se encuentra en la parte superior de la herramienta.

La densidad de corriente en frente del pad est determinada principalmente por los cambios locales en la resistividad. Para mantener el potencial constante entre los electrodos, una corriente variable EMEX (emisor-excitador: a lentamente variada, voltaje de enfoque de baja frecuencia) se introduce en la formacin. La corriente se mide y se convierte a la resistividad, siguiendo la ley de Ohm.

CUESTIONES TCNICAS DE LA HERRAMIENTA FMS

Datos FMS se procesan en dos fases, una durante la adquisicin y uno durante el procesamiento y la visualizacin.

Como la herramienta FMS se retira del agujero, esta en constante movimiento, a veces intermitente. Esto es causado por la masa de la sonda, la elasticidad de los cables, y las fuerzas de friccin en los pads. Para corregir los datos correspondientes a tales irregularidades de aceleracin, se deben incorporar clculos matemticos a todos los datos registrados (el uso de un recursivo lineal, una estimacin algortmica de minimos cuadrados). Para compensar la variacin de la de voltaje que se centra el resultado de las caractersticas elctricas diferenciales y rangos dinmicos consecuente.

PROCESAMIENTO Y VISUALIZACIN DE LA DATA FMS

Debido a la alta tasa de muestreo, se muestra mejor la gran cantidad de datos adquiridos de microresistividad con la imagen digital.

La imagen digital utiliza una tcnica de mapeo de punto a punto y cada pxel se le asigna un color de acuerdo con su resistividad especfica. Cada punto de dato tambin tiene una coordenada especfica en el espacio: la orientacin azimutal de la profundidad y de los datos pozo con respecto al norte geogrfico.

Una imagen puede ser producida cuando se muestra las cuatro pad tracks FMS, se extiende por el 360por la pared del pozo (azimut versus - grafico de profundidad), e ilustra las diferencias en microrresistividad de la pared del pozo. Las imgenes digitales FMS calculadas generalmente son de color-sombreada, para mejorar la visibilidad (42 colores en comparacin con los anticuados 17 niveles de gris). Las estaciones de trabajo son especialmente tiles en la interpretacin de estas imgenes en color.

Caractersticas sedimentolgicas, como estratificacin cruzada, roca bioturbadas y slumps, se pueden visualizar con eficacia, a travs de la integracin de los datos de pozo abierto y por una mayor manipulacin de la pantalla de imgenes.

A pesar de que descifrar litologa exacta apartir de solo FMS es imposible, un gran nmero de estructuras sedimentarias se puede identificar a partir de imgenes digitales FMS . Esto se atribuye en gran parte a diferencias en la porosidad y el contenido lquido en los poros de las estructuras sedimentarias primarias, tales como capas de estratificacin cruzada, depresiones, y rocas bioturbadas.

Pueden surgir problemas cuando el espacio de poro primaria se ve alterada por el desarrollo de la porosidad secundaria o cemento autgeno. Si este es el caso, la variacin en la conductividad podra no ser paralela a las capas o estratificacin cruzada; por lo tanto, las imgenes digitales no pueden enmascarar las estructuras sedimentarias primarias.

Diferencias mineralgicas en roca, especialmente en el contenido de minerales de arcilla, tambin pueden afectar imgenes FMS. En raras ocasiones, las imgenes FMS no muestran estratificacin cruzada donde es obvia en un ncleo. Esto es causado donde la variacin de resistividad dentro de la formacin es mnima.

INTERPRETACIN DE ESTRUCTURAS SEDIMENTARIAS POR FMS

Estratificacin cruzada es la nica estructura de direccin primaria que se puede interpretar fcilmente de imgenes FMS.

Las imgenes del registro de resistividad estas diferenciadas en la porosidad. Fracturas y capas Foreset producen una onda sinusoidal en las imgenes FMS, si la estructura se extiende alrededor del pozo, y si el plano no es perpendicular al eje del pozo. Esta restriccin puede llevar a algunas dificultades de interpretacin.Figura 1. modelo simplificado de un plano atravesada por un pozo. Para el clculo del espesor mnimo de una capa de estratificacin cruzada, se requiere la medicin del ngulo de capas foreset y el dimetro de la perforacin. Si el ngulo de las foresets es empinada, el conjunto debe ser grueso como para abarcar todo el pozo. Se asumen estas condiciones: Estratificacin cruzada plana, ninguna deformacin estructural de los estratos, y un pozo vertical.

Un plano que cruza la perforacin en cualquier ngulo que no sea perpendicular al eje del pozo produce una onda sinusoidal en la imagen digital FMS.

En un agujero vertical, la amplitud de la onda sinusoidal indica la aparente inclinacin de la caracterstica; el punto ms bajo de la onda sinusoidal muestra el acimut aparente (Figura 2). El conocimiento de este hecho es esencial a la hora de interpretar las direcciones paleocorrientes de estratificacin cruzada.

La informacin sobre paleocorrientes se puede obtener mediante el uso de una superposicin de las curvas de mejor ajuste, las estaciones de trabajo grficas son ms eficaces y son comunes. En comparacin con los datos de paleocorrientes generados a partir de imgenes FMS, el gonimetro parece dar resultados similares en las lecturas de inmersin de magnitud, mientras que el error en dip del azimut tiende a ser mayor en las mediciones de imgenes FMS que de ncleos.

LOS ERRORES EN LA MEDICINFigura 2. Esquema de dip y azimut clculo de un plano atravesada por un pozo. Interseccin del plano y la pared del pozo se forma una onda sinusoidal cuando la seal es "desenrollada." Amplitud de la onda sinusoidal es igual al espesor mnimo del conjunto de camas Foreset. El punto ms bajo de la onda sinusoidal representa la inmersin mxima del plano, registrado como el dip azimuth.

CORRECCIN DE LA DEFORMACIN ESTRUCTURAL:

Ncleos utilizados en este estudio provienen de rocas del Mioceno de la Cuenca Kutai, Kalimantan Oriental, Indonesia. Rocas deltaicas en los cuatro intervalos tubulares estn en un anticlinal dbilmente deformada con una cada mxima de slo 5 . Dips de planos de estratificacin son superficiales porque el pozo est cerca de la cresta del anticlinal. Con un eje de plegado de poca profundidad hundiendo tales y tales planos de estratificaci con inmersion poco profundas, el error inducido por el abandono de la inmersin del eje de pliegue ser menor que 3 . Ramsay (1961) concluy que en un pliegue nonplugging, la correccin de inclinacin estructural no es necesario si la inmersin del plano es de 25 o menos, debido a que el error angular resultante no ser superior a 3 . A pesar de los clculos de Ramsay, se llev a cabo la correccin trivial de lecturas paleocorrientes de inclinacin estructural solo para minimizar los errores.Por lo tanto, todas las lecturas paleocorrientes de FMS y ncleos orientados fueron corregidos para la inclinacin estructural con el programa GIRAR (Laycock y Payenberg, 1997); el dip estructural se calcul a partir de mapas de profundidad de la estructura del subsuelo. Desviacin de sondeo tiene efectos importantes en los valores obtenidos a partir de la interpretacin de imgenes FMS y en las mediciones de ncleos. Afortunadamente, la desviacin mxima de la perforacin investigado en este estudio fue solamente 1 ; por lo tanto, el conjunto de datos bsicos no se corrigi para la desviacin del pozo.

DATOS DEL ESTE KALIMANTAN PALEOCORRIENTES

Capas de estratificacin cruzada estudiados comunmente en ncleos estn en conjuntos 5 cm a 20 cm de espesor. La Figura 3 muestra las magnitudes de inmersin de 176 lecturas paleocorrientes, medidos a partir de ncleos de distribucin de canales de arenisca. La mayora de los conjuntos de capas transversales (140, o 79%) son ms delgadas que 10 cm (Figura 3). Promedio de la inclinacin de las paleocorrientes de los datos en bruto es de 15 , pero la inmersin promedio de los datos corregidos de inclinacin tectnica es de 19 . En las profundidades de intervalo, el pozo fue perforado con un poco los 31,1 cm de dimetro.Para un conjunto de camas foreset para mostrar como una onda sinusoidal completa de FMS imgenes, el juego tiene que ser de espesor suficiente. El espesor mnimo se puede calcular por la siguiente frmula:

Thickness = tan (dip of foreset beds) (borehole diameter) (Figure 1).

Para el conjunto de datos no corregidos antes descritos, espesor mnimo conjunto es de 8,3 cm. Si los datos se corrigieron para la inclinacin tectnica, espesor mnimo conjunto sera 10,7 cm. Por lo tanto, cada conjunto de estratos cruzada estratificada ms delgado que 8 cm (que es ms de la mitad de los conjuntos de medidas en ncleos) no muestra como una onda sinusoidal completa de FMS imgenes de profundidad emparejados.

ESPESOR DE CAPAS DE LA ESTRATIFICACIN CRUZADA

Figura 3. Distribucin de espesor de 176 juegos de camas cruzada estratificada de Kalimantan Oriental, Indonesia. Ciento cuarenta (79%) de los conjuntos son 10 cm de espesor o menos. Si la mayora de los conjuntos cruzada estratificadas en un intervalo de estudio son pequeos, entonces el intrprete FMS puede tener dificultades para identificar ellos, especialmente si el contraste de resistividad de la arenisca es pobre.

Areniscas deltaicas que son objeto de este anlisis fueron extraidas en cuatro intervalos separados en profundidad. Por lo tanto no comparten ninguna relacin de continuidad fsica o ajuste gentico.

Cada uno de los cuatro intervalos se registran por el FMS. En general, las direcciones paleocorrientes inferidas de ncleo y orientado a partir de imgenes FMS interpretados no coinciden en el intervalo de 1 o Intervalo 3, pero en intervalos de 2, que coinciden en parte. En Intervalo 4, la diferencia angular entre direcciones paleocorrientes interpretados desde el ncleo y de las imgenes FMS est a slo 6 ; las direcciones coinciden bastante bien.

Debido a que las direcciones paleocorrientes interpretados a partir de ncleos y de las imgenes FMS no coinciden bien, los datos se analizaron mediante la comparacin de tadpole plots a partir de imgenes y ncleos FMS. Estadsticas y diagrama de rosas fueron generados con el uso de GEOrient (Holcombe, 1998).

COMPARACIN: DIRECCIN DE PALEOCORRIENTES INFERIDAS APARTIR DE NUCLEOS Y IMGENES FMS

Las figuras 4 y 5 muestran que los azimutes medios de paleocorrientes difieren en 180 . La arenisca se deposit en un canal de un solo nivel de distribucion de dominio fluvial. El FMS diagrama de rosas tiene una desviacin estndar ms grande (61 ) que la de la trama de datos de ncleo orientado (54 ) (Figura 5).

El expediente FMS incluye capas de estratificacin cruzada con dip interno consistente (ver campos elpticas, Figura 4). Estos conjuntos habran sido evidente en el ncleo, pero los estratos equivalentes fueron observadas como no tener las mismas direcciones casi uniformes de inmersin (Figura 4 [comparar campos elpticas] y Figura 5). Camas foreset medidos en los intervalos bsicos orientados correspondientes muestran ms dispersin (vase la Figura 4, el campo elptica de la izquierda).

Adems de las diferentes direcciones absolutas, tambin hay ninguna tendencia similar visible en ambos conjuntos de datos (Figura 4).INTERVALO 1Figura 4. graficos Tadpole de estratos cruzada estratificada en Intervalo 1, ncleos de Kalimantan Oriental. Las mediciones se registraron a partir de una arenisca, canal distributario fluvial dominado de un solo nivelParcelas Tadpole muestran todas las superficies medidos dentro del intervalo. Rayos Straightline de tadpole muestran direcciones de inmersin. Diferentes pero relativamente consistentes direcciones de inmersin son detectables en ambos conjuntos de datos. Profundidad correlacin corregida de conjuntos de datos paleocorrientes se muestra por campos elpticas. Magnitudes de bao en la puesta a punto de datos central son 10 mayor, en promedio, de magnitudes de inmersin en los datos FMS.

Figura 5. fotografas Core y diagrma de rosas, Intervalo 1, ncleos de Kalimantan Oriental. Las fotografas son de tercera-losas, incrustados en resina epoxi. Profundidades se muestran en los pies. La secuencia estratigrfica se muestra en las fotografas se expresa por una lnea de puntos en la Figura 4. el grafico de rosas se muestran informacin sobre los dos conjuntos de datos de tadpoles del Intervalo 1, solamente dentro de los estratos que se muestran en la fotografa principal. Llos diagrmas de rosa claramente son contradictorios.

A primera vista, se levantaron parcelas de intervalo 2 no muestran similitud. Los datos de la tendencia central norte-noroeste orientado, con una media de 345 y la desviacin estndar de 65 (Figura 6). Los datos de la tendencia FMS hacia el oriente, con una media de 95 y la desviacin estndar de 68 (Figura 6). La diferencia media en azimut es 110 . Sin embargo, las parcelas renacuajo muestran algunos conjuntos de datos que son similares en la tendencia, sobre todo las tres de la parte inferior de la seccin (campos elpticas, Figura 6). A partir de la arenisca fluvial canales de varios pisos en la parte inferior del intervalo 2, al norte de paleoflujo noreste se puede inferir (comparar los dos campos ms alta elpticas, Figura 6). En general, la inmersin medido en el centro es de aproximadamente 10 mayor que la inmersin registrada por el FMS (ver partes superiores del diagrama tadpole, Figura 6).

INTERVALO 2

Figura 6. graficos tadpole y graficos de rosa del intervalo 2, la parte superior de una renisca fluvial canales de varios pisos. Profundidades se muestran en los pies. Diagrama Tadpole muestran todas las superficies medidos dentro del intervalo. Las parcelas de rosa muestran estadsticas sobre ambos conjuntos de datos de dip de intervalo 2, solamente dentro de los estratos que se muestran en la fotografa principal. Totalmente de acimutes de inmersin similares de muestras de ncleo orientado y de la imagen FMS se muestran en campos elpticas. Sin embargo, los datos del intervalo estratigrfico anterior no son similares. Dips son ms altos en los datos desde el ncleo que en los datos de FMS.Intervalo 3 es la parte inferior de una arenisca fluvial canales de varios pisos. El ncleo orientado trama y trama dip (Figura 7) revelan evidencia de una direccin paleocorriente muy reducido hacia el noroeste (desviacin estndar azimutal de 19 ) aument, mientras que los datos de los FMS tienen desviacin grande (51 ) y la tendencia al este-sudeste , una diferencia mnima en azimut media de 145 . Los puntos de datos del grafico tadpole no coinciden (Figura 7). INTERVALO 3Figura 7: diagrama Tadpole y se levantaron diagramas de Interval 3, la parte inferior de una arenisca fluvial canales de varios pisos. Profundidades se muestran en los pies. diagrama Tadpole muestran todas las superficies medidos dentro del intervalo. Los diagrmas de rosa muestran estadsticas sobre ambos conjuntos de datos de dip de Intervalo 3, solamente dentro de los estratos que se muestran en la fotografa principal. En ambos conjuntos de datos, acimutes inmersin son consistentes internamente, pero los dos conjuntos son diferentes (compare los campos elpticas). Magnitudes de los dips de capas foreset en el ncleo son notablemente superiores a las cadas registradas en la imagen FMS.

Los datos compilados a partir de Intervalo 4 son marcadamente diferentes de los datos de los tres intervalos anteriores, en que las direcciones generales relativos paleocorrientes inferidas a partir del ncleo y de la imagen FMS son efectivamente el mismo, con slo una diferencia de 6 en azimut media. Las parcelas renacuajo tambin muestran similitudes (comparar campos elpticas, Figura 8). Paleocorrientes parcelas aument tanto apunte hacia el oeste, y las dos desviaciones estndar son grandes-96 para el ncleo orientado y 75 para FMS. La gran dispersin se explica mejor por el origen de las mareas del canal de la piedra arenisca, como se deduce del anlisis de ncleo de facies. Bimodalidad de los datos es clara en el ncleo parcela (Figura 8) se levant. Parcelas renacuajo de ambos conjuntos de datos (Figura 8) muestran similitudes slo en el campo elptica superior, sino una tendencia occidental general indicada por la mayora de los datos se puede ver en ambas parcelas (Figura 8). Magnitudes de inmersin en ambos conjuntos de datos son similares; que van en su mayora dentro de los ms bajos 10 y 20 categoras.

INTERVALO 4Figura 8. parcelas Tadpole y parcelas de Intervalo 4. Profundidades de rosa se muestran en los pies. Parcelas Tadpole muestran todas las superficies medidos dentro del intervalo. Los diagramas de rosa muestran estadsticas sobre ambos conjuntos de datos de tadpoles de intervalo 4, solamente dentro de los estratos que se muestran en la fotografa principal. Slo en este intervalo, las mediciones individuales pueden correlacionarse entre la imagen FMS (compare los campos elpticas) ncleo y orientada. La gran dispersin de los datos (nota desviaciones estndar) se relaciona con el medio ambiente de la deposicin de la arenisca (canales de marea). En este intervalo los dips tambin son comparativamente bajos.

Comparacin de los datos de paleocorriente de fondo de pozo ofrece algunos resultados significativos con respecto a la fiabilidad de la herramienta de FMS y de ncleo escriba orientada.Direcciones de paleocorrientes deducidas del ncleo orientado son parcialmente incompatibles con las direcciones paleocorrientes interpretados a partir de imgenes FMS. Aunque los datos de FMS y el ncleo orientado de Interval 4 partido bastante bien, las diferencias en vector significan que van desde 110 a 180 en las otras tres intervalos de mostrar que los errores graves estn incrustados en una de las series de datos. Las direcciones paleocorrientes absolutos derivados de las imgenes FMS interpretados se cree que son ms precisos que las derivadas de los ncleos orientados. Este juicio se basa principalmente en el hecho de que la herramienta de FMS no tiene partes mviles, y las diferencias en la resistividad de la formacin se puede grabar fcilmente con respecto al norte verdadero.Las direcciones de paleocorrientes interpretados a partir de imgenes FMS tambin son consistentes con el patrn regional de paleocorrientes interpretadas por Payenberg (1998), que apoya el argumento de la mayor fiabilidad de los datos FMS.

CONCLUSIONESCuanto mayor sea la desviacin azimutal en los conjuntos de datos FMS (excepto en intervalos 4) muestra que los datos paleocorrientes FMS contienen "ruido" que no est relacionado con foreset capas en los estratos de estratificacin cruzada. Imgenes FMS tambin revelaron poco contraste de la resistividad de la formacin, lo que dificulta la identificacin de las cruzadas estratificaciones de pequea escala, que se midieron fcilmente en ncleos. Adems foresets procedentes de conjuntos de estratificaciones cruzadas ms grandes que son tiles para el anlisis paleocorrientes, los datos paleocorrientes FMS parecen contener varias superficies que limitan que no son indicadores de paleocorrientest muy tiles.Si los datos paleocorrientes FMS incluyen un nmero suficiente de lecturas de capas Foreset de mayor escala y conjuntos de estratificacin cruzada, esta informacin puede anular la dispersin inducida por superficies de delimitacin y otras superficies que no son indicativos de camas Foreset. En tal caso, la media del vector de un nmero suficiente de lecturas probablemente representar la verdadera direccin de paleocorrientes. Datos FMS pueden ser tiles en las interpretaciones de paleocorrientes, especialmente si los datos de ncleos estn disponibles para verificar los tipos y tamaos de los estratos con estratificacin cruzada. En general, los conjuntos de estratificacin cruzada de ms de 10 cm de altura tienen un mejor potencial para la interpretacin exacta de paleocorrientes con imgenes FMS.

CONCLUSIONESGRACIAS!