petrofisica
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Cualquier acción que un ingeniero o un geólogo emprenda con relación a un yacimiento, requiere poseer una idea o modelo claro de cómo es el yacimiento. Mientras más realista sea el concepto, mayores son las probabilidades de éxito. Es sabido que la visión de los geólogos respecto de lo que es un yacimien- to, difiere con aquella de los ingenieros. Los geólogos se incli- nan a pensar en términos de estratigrafía y estructuras, mien- tras que los ingenieros se preocupan más por las propiedades petrofísicas y de los fluidos. Estas dos visiones acerca de los yacimientos no son mutuamente excluyentes. De hecho, la clave para obtener un modelo o concepto realista del yacimiento es la integración de la información geológica descriptiva y los datos petrofísicos numéricos, ya que los datos geológicos contienen información tridimensional (3D) que no se encuentra en los datos petrofísicos. Por muchos años, se ha ignorado esta dife- rencia en dimensionalidad. Ahora debemos aceptar que sólo mediante la vinculación de las propiedades petrofísicas con los procesos geológicos, es posible imaginar y construir modelos realistas de yacimientos y representarlos en imágenes. Los petrofísicos pueden jugar un papel clave al proveer este vín- culo vital. Aunque los petrofísicos pueden proporcionar grandes cantidades de datos petrofísicos provenientes de registros de po- zos, esta información es de escasa utilidad para visualizar modelos 3D, a menos que se la pueda vincular con datos que contengan in- formación espacial. Si se las recopila correctamente, las descrip- ciones geológicas contienen enormes cantidades de información espacial que puede relacionarse con la porosidad, la saturación y la permeabilidad. En la década de 1950, Gus Archie demostró que los datos petrofísicos y geológicos están relacionados a nivel de los poros. La porosidad, la permeabilidad y las fuerzas capilares están relacionadas con la distribución del tamaño de los poros, y esta distribución, a su vez, está relacionada con la historia depositacio- nal, diagenética y estructural. El problema radica en describir este vínculo de manera que sea útil para la construcción de imá- genes 3D de yacimientos de hidrocarburos; y en ninguna otra área el problema es más difícil que en los yacimientos carbonatados. En los carbonatos, las descripciones de la textura de la roca proveen el vínculo entre la petrofísica y la geología. Hoy en día, los métodos más populares para describir la textura de los carbonatos y de los sistemas de poros, son geológicos (véase "Evaluación de yacimientos carbonatados," página 20). El método que propongo es más de naturaleza petrofísica, y se centra en descripciones de texturas de rocas actuales en términos de la distribución del tamaño de los poros. 1 Este método divide el espacio de los poros en los carbonatos en: porosidad interpartícula, de cavidades aisladas y de cavida- des adyacentes. Esto es en base a la ubicación del espacio de los poros respecto de los granos o cristales. La distribución del tamaño de los poros del espacio interpartícula de los poros, ya sea entre los granos o los cristales, es una función de la porosi- dad interpartícula, el tamaño de las partículas y el ordenamien- to de las mismas. La cantidad de la porosidad interpartícula se relaciona principalmente con los procesos diagenéticos tales como cementación, compactación y dolomitización. El tamaño y el ordenamiento de los granos están relacionados con los proce- sos depositacionales. El tamaño de los cristales de dolomita es- tá relacionado con las texturas previas de la roca y con los mo- delos de dolomitización. Las cavidades aisladas generalmente Integración de la información petrofísica y geológica: una tarea para los petrofísicos están localizadas dentro de los granos y tienen poca influencia en la permeabilidad. Este espacio de poros es a menudo diage- nético en su origen, pero también puede estar relacionado con el tipo de grano, y por lo tanto, con procesos depositacionales. Por otra parte, las cavidades adyacentes forman un sistema de poros que no están relacionados con la textura y representan un tipo especial de yacimiento. Este tipo de poro raramente se rela- ciona con los procesos depositacionales y generalmente tiene un origen diagenético o estructural. Por lo tanto, al describir correc- tamente las texturas, se puede establecer un vínculo entre las propiedades petrofísicas, la distribución del tamaño de los poros y los procesos geológicos; vínculo que se puede usar para distri- buir la información petrofísica en el espacio tridimensional. Las descripciones de las texturas de las rocas se deben cali- brar con los registros de pozos, ya que los registros no están di- señados para capturar información geológica. Los tres elemen- tos descriptivos clave son: la clase petrofísica de la textura de las rocas, la porosidad de cavidades aisladas y la porosidad in- terpartícula. Las gráficas de interrelación entre la porosidad y la saturación de agua, a menudo, se pueden calibrar en térmi- nos petrofísicos, y las gráficas de interrelación entre el tiempo de tránsito y la porosidad, se pueden utilizar para estimar la porosidad interpartícula y de cavidades aisladas. La integración de estos tres elementos en el análisis de registros de pozos, genera una estimación más precisa de la permeabilidad matri- cial y de la saturación de agua, así como también provee infor- mación acerca de la textura de las rocas que se pueden utilizar para construir modelos geológicos. La tarea de vincular las descripciones geológicas con las pro- piedades petrofísicas corresponde a las disciplinas de ingeniería y geología. Los petrofísicos pueden perfectamente proporcionar este importante vínculo, porque ellos tienen contacto directo con ambas ciencias, y son expertos en análisis de registros y de nú- cleos. Gus Archie vislumbró esta tarea como una parte integral de la porción "petro" de la petrofísica. Sin embargo, los petrofísi- cos todavía no se han abocado a esta tarea y, en lugar de ello, si- guen centrados en el análisis de núcleos y en el desarrollo de he- rramientas de registros de pozos. Ya es tiempo de que los petrofí- sicos proporcionen el eslabón faltante entre las interpretaciones geológicas y de ingeniería y aborden esta tarea como parte de su responsabilidad. F. Jerry Lucia Investigador senior Departamento de Geología Económica Universidad de Texas, Austin Austin, Texas, EUA F. Jerry Lucia es un investigador senior del Departamento de Geología Económica de la Universidad de Texas en Austin. Previamente trabajó durante 31 años como ingeniero geólogo para Shell Oil Company, en áreas relacionadas con la investigación, las operaciones y en la casa matriz. Jerry es autor de muchas obras. Obtuvo su licenciatura en ingeniería y una maestría en geología, ambas de la Universidad de Minnesota en Minneapolis, EUA. 1. Lucia FJ: "Rock Fabric/Petrophysical Classification of Carbonate Pore Space for Reservoir Characterization," AAPG Bulletin 79, no. 9 (Septiembre de 1995): 1275-1300.
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interpretación de formación en la petrofisica.
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Cualquier accin que un ingeniero o un gelogo emprenda conrelacin a un yacimiento, requiere poseer una idea o modeloclaro de cmo es el yacimiento. Mientras ms realista sea elconcepto, mayores son las probabilidades de xito. Es sabidoque la visin de los gelogos respecto de lo que es un yacimien-to, difiere con aquella de los ingenieros. Los gelogos se incli-nan a pensar en trminos de estratigrafa y estructuras, mien-tras que los ingenieros se preocupan ms por las propiedadespetrofsicas y de los fluidos. Estas dos visiones acerca de losyacimientos no son mutuamente excluyentes. De hecho, la clavepara obtener un modelo o concepto realista del yacimiento es laintegracin de la informacin geolgica descriptiva y los datospetrofsicos numricos, ya que los datos geolgicos contieneninformacin tridimensional (3D) que no se encuentra en losdatos petrofsicos. Por muchos aos, se ha ignorado esta dife-rencia en dimensionalidad. Ahora debemos aceptar que slomediante la vinculacin de las propiedades petrofsicas con losprocesos geolgicos, es posible imaginar y construir modelosrealistas de yacimientos y representarlos en imgenes.
Los petrofsicos pueden jugar un papel clave al proveer este vn-culo vital. Aunque los petrofsicos pueden proporcionar grandescantidades de datos petrofsicos provenientes de registros de po-zos, esta informacin es de escasa utilidad para visualizar modelos3D, a menos que se la pueda vincular con datos que contengan in-formacin espacial. Si se las recopila correctamente, las descrip-ciones geolgicas contienen enormes cantidades de informacinespacial que puede relacionarse con la porosidad, la saturacin yla permeabilidad. En la dcada de 1950, Gus Archie demostr quelos datos petrofsicos y geolgicos estn relacionados a nivel de losporos. La porosidad, la permeabilidad y las fuerzas capilares estnrelacionadas con la distribucin del tamao de los poros, y estadistribucin, a su vez, est relacionada con la historia depositacio-nal, diagentica y estructural. El problema radica en describireste vnculo de manera que sea til para la construccin de im-genes 3D de yacimientos de hidrocarburos; y en ninguna otra reael problema es ms difcil que en los yacimientos carbonatados.
En los carbonatos, las descripciones de la textura de la rocaproveen el vnculo entre la petrofsica y la geologa. Hoy en da, losmtodos ms populares para describir la textura de los carbonatosy de los sistemas de poros, son geolgicos (vase "Evaluacin deyacimientos carbonatados," pgina 20). El mtodo que propongoes ms de naturaleza petrofsica, y se centra en descripciones detexturas de rocas actuales en trminos de la distribucin deltamao de los poros.1
Este mtodo divide el espacio de los poros en los carbonatosen: porosidad interpartcula, de cavidades aisladas y de cavida-des adyacentes. Esto es en base a la ubicacin del espacio delos poros respecto de los granos o cristales. La distribucin deltamao de los poros del espacio interpartcula de los poros, yasea entre los granos o los cristales, es una funcin de la porosi-dad interpartcula, el tamao de las partculas y el ordenamien-to de las mismas. La cantidad de la porosidad interpartcula serelaciona principalmente con los procesos diagenticos talescomo cementacin, compactacin y dolomitizacin. El tamao yel ordenamiento de los granos estn relacionados con los proce-sos depositacionales. El tamao de los cristales de dolomita es-t relacionado con las texturas previas de la roca y con los mo-delos de dolomitizacin. Las cavidades aisladas generalmente
Integracin de la informacin petrofsica y geolgica: una tarea para los petrofsicos
estn localizadas dentro de los granos y tienen poca influenciaen la permeabilidad. Este espacio de poros es a menudo diage-ntico en su origen, pero tambin puede estar relacionado conel tipo de grano, y por lo tanto, con procesos depositacionales.Por otra parte, las cavidades adyacentes forman un sistema deporos que no estn relacionados con la textura y representan untipo especial de yacimiento. Este tipo de poro raramente se rela-ciona con los procesos depositacionales y generalmente tiene unorigen diagentico o estructural. Por lo tanto, al describir correc-tamente las texturas, se puede establecer un vnculo entre laspropiedades petrofsicas, la distribucin del tamao de los porosy los procesos geolgicos; vnculo que se puede usar para distri-buir la informacin petrofsica en el espacio tridimensional.
Las descripciones de las texturas de las rocas se deben cali-brar con los registros de pozos, ya que los registros no estn di-seados para capturar informacin geolgica. Los tres elemen-tos descriptivos clave son: la clase petrofsica de la textura delas rocas, la porosidad de cavidades aisladas y la porosidad in-terpartcula. Las grficas de interrelacin entre la porosidad yla saturacin de agua, a menudo, se pueden calibrar en trmi-nos petrofsicos, y las grficas de interrelacin entre el tiempode trnsito y la porosidad, se pueden utilizar para estimar laporosidad interpartcula y de cavidades aisladas. La integracinde estos tres elementos en el anlisis de registros de pozos,genera una estimacin ms precisa de la permeabilidad matri-cial y de la saturacin de agua, as como tambin provee infor-macin acerca de la textura de las rocas que se pueden utilizarpara construir modelos geolgicos.
La tarea de vincular las descripciones geolgicas con las pro-piedades petrofsicas corresponde a las disciplinas de ingenieray geologa. Los petrofsicos pueden perfectamente proporcionareste importante vnculo, porque ellos tienen contacto directo conambas ciencias, y son expertos en anlisis de registros y de n-cleos. Gus Archie vislumbr esta tarea como una parte integralde la porcin "petro" de la petrofsica. Sin embargo, los petrofsi-cos todava no se han abocado a esta tarea y, en lugar de ello, si-guen centrados en el anlisis de ncleos y en el desarrollo de he-rramientas de registros de pozos. Ya es tiempo de que los petrof-sicos proporcionen el eslabn faltante entre las interpretacionesgeolgicas y de ingeniera y aborden esta tarea como parte de suresponsabilidad.
F. Jerry LuciaInvestigador seniorDepartamento de Geologa EconmicaUniversidad de Texas, AustinAustin, Texas, EUA
F. Jerry Lucia es un investigador senior del Departamento de GeologaEconmica de la Universidad de Texas en Austin. Previamente trabaj durante31 aos como ingeniero gelogo para Shell Oil Company, en reas relacionadascon la investigacin, las operaciones y en la casa matriz. Jerry es autor demuchas obras. Obtuvo su licenciatura en ingeniera y una maestra en geologa,ambas de la Universidad de Minnesota en Minneapolis, EUA.
1. Lucia FJ: "Rock Fabric/Petrophysical Classification of Carbonate Pore Space forReservoir Characterization," AAPG Bulletin 79, no. 9 (Septiembre de 1995): 1275-1300.
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Michael FetkovichPhillips Petroleum Co.Bartlesville, Oklahoma, EUA
George KingBPHouston, Texas
David Patrick MurphyShell E&P CompanyHouston, Texas
Richard WoodhouseConsultor independienteSurrey, Inglaterra
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