Universidad de Oriente.

Núcleo de Anzoátegui.

Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas.

Departamento de Petróleo.

Asignatura: Registros de Pozos.

Código: 0634734

REGISTROS DE POZOS

Profesora: Karla Rodríguez Realizado por: Sección: 02 Odalusca Salinas C.I: 13.784.449 Carlos Vega C.I: 14.605.652

Barcelona, febrero de 2015

1

INDICE

Pág Introducción 2 Historia del Registro de Pozos 3 Perfilaje de Pozos 3 Partes de un registro 4 Clasificación de los registros 5 Aplicaciones de los registros 5 Métodos usados en la evaluación de formaciones 6 Mudlog, concepto, propósito 6 Medición durante la perforación /MWD/LWD) 7 Toma y análisis de núcleos, importancia, tipos de análisis 8 Perfilaje a hoyo desnudo 10 Perfilaje a hoyo revestido 10 Interpretación visual de los perfiles 10 Resistividad de la formación 10 Perfiles resistivos 11 Potencial Espontáneo (SP) 11 Factores que lo afectan 12 Perfiles radioactivos 13 Perfil de rayos gamma natural 13 Perfil de rayos gamma espectral 13 Perfil de densidad 13 Perfil de litodensidad 13 Perfil neutrón compensado 16 Perfiles acústicos 17 Perfil sónico compensado 17 Perfil sónico de espaciamiento largo 17 Perfil sónico digital 17 Anexos 19

2

INTRODUCCIÓN

Conocer las características de las formaciones atravesadas por los pozos, tanto en su naturaleza litológica, como en lo relativo a su contenido de fluidos (agua o hidrocarburos), es motivo de profundo interés. Del conocimiento de los diferentes parámetros que tal información proporciona, dependerá la extracción eficiente de los hidrocarburos.

Para ello se cuenta con el muestreo de los pozos; es decir, del registro de los parámetros de la formación que la herramienta atraviesa. Este muestreo se realiza de forma directa: estudiando muestras de la formación, o mediante el análisis continuo del fluido de perforación, y por la introducción mediante cables con conductores eléctricos de dispositivos medidores de los distintos parámetros característicos de las formaciones atravesadas y de su contenido. De estos métodos de muestreo, el que mayores avances tecnológicos ha reportado es el originalmente conocido como registro eléctrico. En la actualidad, a este se le han sumado una serie de registros de otros parámetros y se les denomina genéricamente registros geofísicos.

Un registro geofísico es un gráfico X-Y en el cual el eje Y representa la profundidad del pozo y el eje X representa el o los valores de algunos parámetros del pozo como son: porosidad, densidad, tiempo de tránsito, resistividad, diámetro del agujero, entre otros.

3

Historia del Registro de pozos

En el año de 1927 se realizó el primer registro eléctrico en el pequeño campo petrolero de Pechelbronn, Alsacia, Provincia del noreste de Francia. Rápidamente se identificó en la industria petrolera, la utilidad de la medición de la resistividad para propósitos de correlación y para la identificación de las capas potenciales portadoras de hidrocarburos.

El 5 de marzo de 1929, luego de corridas iniciales en Francia, se toma el primer registro eléctrico en Venezuela y en todo el Continente Americano, en el pozo R-216 de la Venezuelan Oíl Concessions, en la Jurisdicción de La Rosa, Cabimas, Zona Costanera del Distrito Bolívar del Estado Zulia. Se trata de un registro de resistividad eléctrica desarrollado por los hermanos Conrad y Marcel Schlumberger.

Perfilaje de pozos

El perfilaje de pozos, es una técnica utilizada en la industria petrolera para grabar propiedades roca-fluidos y encontrar zonas de hidrocarburo en las formaciones geológicas dentro de la corteza terrestre.

El proceso de perfilaje consiste en colocar una herramienta de perfilaje (sonda) al extremo final de un cable e introducirla dentro de un pozo para medir las propiedades de las rocas y los fluidos de las formaciones. Una interpretación de estas mediciones es realizada para localizar y cuantificar las profundidades de las zonas potencialmente contenedoras de hidrocarburos

Los dispositivos de perfilaje que se bajan al pozo son diseñados para medir las propiedades eléctricas, acústicas y radioactivas de la formación y presentan las respuestas en forma continua, como un registro a lo largo de todo el pozo. Muchos de estos dispositivos están fuera de uso, otros han sido mejorados con el avance de la tecnología.

El perfilaje es usualmente desarrollado a medida que la sonda es retirada del hoyo. Esta data es grabada e impresa en un registro llamado Registro de Pozo y es normalmente transmitido digitalmente a las cabinas de control.

El perfilaje es desarrollado a varios intervalos de profundidad hasta la profundidad total perforada, estos intervalos pudieran oscilar desde los 300 hasta los 8000 m (es decir, desde 1000 a 25,000 ft) o más.

4

En 1931, la medición del potencial espontaneo (SP) se incluyó con la curva de resistividad en el registro eléctrico. En ese mismo año, los hermanos Schlumberger, Marcel y Conrad, perfeccionaron un método de registro continuo y se desarrolló el primer trazador gráfico.

La cámara con película fotográfica se introdujo en 1936. En ese entonces, el registro eléctrico consistía en la curva del SP y en las curvas de resistividad normal.

Las herramientas de perfilaje fueron desarrolladas sobre los años midiendo propiedades eléctricas, acústicas, radioactivas, electromagnéticas, y otras relacionadas no solo a las rocas, sino también a sus fluidos.

Partes de un Registro:

Básicamente la información que contiene el registro de un pozo es la siguiente:

Identificación de la empresa que efectuó el registro

Nombre del pozo en el cual se hizo el perfilaje

Nombre del campo al cual pertenece dicho pozo

País donde está ubicado el campo.

5

Profundidad de medición del registro, de la perforación, del casing, tamaño de la mecha

Coordenadas del pozo

Elevación (Terreno, Kelly Bushing, Mesa Rotaria)

Fecha

Hora de inicio y fin

Número de corrida

Características del lodo: tipo, resistividad, tiempo de circulación, temperatura

Clasificación de los registros

Registros de perforación (Mud Logs).

Registros de núcleos (Cores).

Registros a Hueco Abierto u Hoyo Desnudo (Open Hole Logs).

Perfilaje mientras se perfora (Logging While Drilling/LWD)

Perfilaje Cableado o Convencional (Wireline Logging)

Registros a Hueco Entubado (Cased Hole and Production Logs).

Registros Sísmicos (Borehole Seismic)

Perfiles Resistivos

Aplicaciones de los registros

Correlación.

Litología.

Determinación de tope y base de estrato.

Espesor bruto, neto y neto con hidrocarburo.

6

Volumen de arcilla.

Determinación de Porosidad.

Determinación de Saturaciones de fluido.

Identificación de contactos de fluidos.

Determinación de Permeabilidad.

Detección de fracturas naturales.

Determinación de Propiedades Geomecánicas (Dinámicas).

Determinación de la desviación del pozo y del buzamiento de la formación.

Métodos usados en la evaluación de formaciones

Mudlogging

Mud-logging es uno de los primeros métodos de evaluación disponible durante la perforación de un pozo exploratorio. Mientras las operaciones de perforación toman lugar, el fluido continuamente circula hacia abajo desde dentro de la tubería de perforación, a través del fondo de la mecha y retorna por el espacio anular. Durante esta operación el lodo de perforación trae fragmentos de roca a la superficie

Mud Log

Consiste en el monitoreo continuo hecho durante la perforación de un pozo que incluye la mediciones relacionadas con las operaciones de perforación en sí y las relaciones de evaluación de formaciones.

Mediciones que son hechas para procesos de Perforación y evaluación de formaciones:

Rata de Penetración.

Detección y análisis del gas presente en el lodo.

Detección y análisis del gas presente en los Ripios.

Descripción y análisis de los Ripios.

7

Propósito del mudlogging:

Descripción y análisis de Ripios: se efectúa una inspección visual que normalmente determina:

Litología

Color

Textura, tamaño de los granos, etc.

Fósiles.

Porosidad aproximada.

Presencia de hidrocarburos (Fluorescencia bajo los rayos ultravioletas).

MEDICIÓN DURANTE LA PERFORACIÓN (MWD/LWD):

En forma casi inmediata, le proporciona al Operador información sobre:

MWD

La geometría del pozo.

Las características de las formaciones penetradas.

Torque.

Peso sobre la mecha

Presión hidrostática del pozo.

Temperatura del hoyo.

Desviación del pozo con respecto a la vertical.

Azimut del pozo.

LWD

Rayos Gamma natural de la formación.

Resistividad de la formación.

8

Densidad total de la formación.

Porosidad Neutrónica de la formación.

TOMA Y ANÁLISIS DE NÚCLEOS

Los objetivos de la toma de núcleos son extraer muestras de la formación y sus fluidos porales directamente del subsuelo hasta la superficie, preservarlos y transportarlos al laboratorio para sus respectivos análisis. Basados en la extracción, estas muestras pueden ser de dos tipos:

Núcleos Continuos (Whole Core).

Núcleos de Pared (Sidewall Core).

Análisis de núcleos completos.

Análisis de tapones de núcleos.

Análisis de núcleos de pared.

Para la preservación de los núcleos en el sitio, el núcleo recuperado es cuidadosamente marcado, cortado en piezas de 1 metro de longitud, empacado y enviado al laboratorio para análisis. En el laboratorio, las muestras de núcleos son perforadas obteniéndose tapones con dimensiones más pequeñas, generalmente en pulgadas permitiendo medir propiedades petrofísicas entre otras.

Importancia del núcleo

El núcleo se usa como patrón de comparación por ser la única expresión tangible de muestras de la formación que permite mediciones directas.

Un núcleo siempre es importante y cada yacimiento debería tener al menos uno tomado en cualquiera de sus pozos

En general se toma en pozos exploratorios, de avanzada y de desarrollo, normalmente con objetivos geológicos

Una vez establecido el carácter productor del área, se seleccionan localizaciones bien distribuidas para tener cobertura adecuada del yacimiento

9

La regla básica del número a tomar, la determina la experiencia: uno es el mínimo, la anisotropía y la heterogeneidad determinan el número máximo

Debe asegurarse cobertura vertical de toda la sección del yacimiento

Análisis efectuados en los núcleos

GEOLOGICOS

Descripción litológica.

Composición mineralógica.

Análisis petrográfico.

Distribución de los granos.

Tamaño de los cuellos porales.

Textura

ANÁLISIS ESPECIALES (Ingeniería de Yacimientos)

Permeabilidad relativa.

Presión capilar.

Mojabilidad.

Compresibilidad de la roca.(Ensayos Geomecánicos)

ANÁLISIS PETROFÍSICOS

Porosidad.

Permeabilidad absoluta.

Saturación de fluidos.

Densidad de los granos.

10

Propiedades eléctricas.

Determinación de a, m, m*, n, n* y Qv.

PERFILAJE A HOYO DESNUDO

El perfilaje a hoyo desnudo provee la fuente más importante para la evaluación de un pozo. Consiste en bajar un conjunto de sensores dentro del pozo para grabar las propiedades de la formación en función de la profundidad, y puede ser implementada:

Después que el pozo ha sido perforado al bajar el conjunto de sensores en un cable eléctrico

Mientras el pozo está siendo perforado al colocar los sensores en la sarta de perforación

PERFILAJE A HOYO REVESTIDO

Consiste en bajar un conjunto de sensores, o un cañón de perforación dentro del pozo al final de un cable conductor, luego que este ha sido revestido.

INTERPRETACIÓN VISUAL DE LOS PERFILES

La profundidad del perfil es medida a lo largo del hoyo y desde el piso del taladro.

En pozos verticales se habla de Profundidad Vertical Verdadera (TVD)

TVD = Profundidad del perfil – Elevación del piso del taladro

En pozos desviados: TVD necesita ser calculada a partir de datos de desviación aplicados a la profundidad del perfil y corregida por DFE.

RESISTIVIDAD DE LA FORMACIÓN

La resistividad es la propiedad física de una sustancia, definida como la habilidad de impedir el flujo de la corriente eléctrica.

11

La resistividad es la resistencia de un material conductivo de 1 metro de longitud con área transversal de 1 metro cuadrado. La unidad de la resistividad es el Ohm-metro, también escrito como ohm-m o Ω-m.

PERFILES RESISTIVOS

Perfil Eléctrico Convencional:

Este perfil, en su presentación más común, está compuesto por cuatro curvas:

Curva Lateral

Curva Normal Larga

Curva Normal Corta

Curva de Potencial Espontáneo (SP).

El perfil eléctrico convencional está fuera de uso desde los años sesenta, la curva lateral y las normales tienen muchas limitaciones y requieren muchos procesos de corrección para determinar la resistividad verdadera de la formación. Sin embargo, el SP sigue proporcionando todavía muchas aplicaciones importantes.

Potencial Espontáneo (SP):

Es una curva de índole eléctrica que mide la diferencia de potencial entre el

filtrado del lodo y el agua de formación como consecuencia de la diferencia en sus

concentraciones salinas (ppm).

La utilización de la curva de SP permite conocer:

Litología.Electrofacies

Tope y Base de estrato.

Espesor bruto y neto.

Identificar zonas porosas y permeables.

Determinar Rw y arcillosidad

Correlacionar unidades litológicas (secciones).

12

Ejemplo de Registro de Potencial Espontáneo

Factores que lo afectan:

El tipo de lodo y diámetro del hoyo.

La profundidad de la Invasión.

La Arcillosidad.

La resistividad de la formación.

El espesor de la capa.

13

PERFILES RADIOACTIVOS

- Perfíl de Rayos Gamma Natural

Mide la radioactividad natural proveniente de las rocas (Torio,Potasio y Uranio) y permite determinar:

Litología. Electrofacies.

Tope y Base de estrato.

Espesor Bruto y Neto

Volumen de arcilla (Presencia de Torio y Potasio).

Correlaciones entre unidades litológicas (Secciones).

- Perfíl de Rayos Gamma Espectral

Este perfíl muestra la concentraciones radioactivas individuales de los elementos Uranio (U), Torio (Th) y Potasio (K) presentes en la formación. Esto se logra mediante la medición del número de rayos gamma que llegan al detector y el nivel de energía de cada uno de ellos para poder determinar la concentración de estos tres elementos.

Mediante este perfíl se puede determinar, adicionalmente al perfíl de rayos gamma natural, la mineralogía de las arcillas presentes en la formación, tales como: Montmorillonita, Caolinita, Ilita, Clorita, etc.

- Perfíl de Densidad

Este perfíl es usado principalmente para determinar la porosidad de la formación, sin embargo, conjuntamente con otros perfiles se emplean también para evaluar formaciones de litología compleja, evaluación de formaciones arcillosas, identificación de mineralogía y para detección de gas en los estratos.

- Perfíl de Litodensidad

Es la tercera generación de los dispositivos de densidad, proporciona además de un perfíl de la densidad total de la formación, rhob, una curva de absorción fotoeléctrica, Pe. Esta curva refleja el número atómico promedio de la formación y es un buen indicador del tipo de matriz de roca, de gran utilidad para la interpretación litológica

14

Ejemplo de Perfil de Rayos Gamma Natural

Ejemplo de Perfil de Rayos Gamma Espectral

15

Ejemplo de Perfil de Densidad

16

- Perfíl Neutrón Compensado:

Este perfíl puede registrarse tanto en hoyo desnudo como entubado y cualquier fluido dentro del pozo. Este registro utiliza dos detectores neutrónicos que pueden ser terminales o epiterminales, a partir de los cuales se genera la porosidad total, mediante la medida de la concentración de hidrógeno presente en el sistema roca fluido

Ejemplo de Perfil neutrón compensado

17

PERFILES ACÚSTICOS

- Perfíl Sónico Compensado

Este perfil permite determinar la porosidad de la roca en los yacimientos y se basa en la propagación de ondas sónicas. En su forma más simple consta de transmisor que emite un impulso sónico y de un receptor que lo capta y lo transforma en tiempo, Dt, requerido por esta onda de sonido en recorrer un pie de formación.

- Perfíl Sónico de Espaciamiento Largo

Se utiliza para obtener lecturas y resolver problemas de fines sísmicos, ya que permite obtener valores más exactos de la velocidad acústica. Puede ser empleado para determinar la porosidad total a través de mediciones del tiempo de tránsito

- Perfíl Sónico Digital:

Está basado en el registro del patrón de la onda en su forma total y una técnica de procesamiento de dicha forma de onda. En lugar de limitarse solo al registro de la onda compresional, esta técnica de procesamiento de formas de onda identifica y analiza todas las ondas del tren de las mismas. Mediante este perfil se puede obtener lecturas de tiempo de tránsito de las ondas transversales o de cizallamiento (Dts), además de las ondas compresionales (Dtc) suministrada por los perfiles

En la actualidad este registro es muy útil para el cálculo de las propiedades elásticas e inelásticas (Geomecánicas Dinámicas) de la roca, así como también para complementar datos de sísmica. Entre estas mediciones dinámicas, tenemos: El Modulo de Young (E), Relación de Poisson (u), Módulo de Corte ( G), Módulo de Compresibilidad (K), etc

18

Ejemplo de Perfil Acústico

19

ANEXOS

Figura 1: Ejemplo de Mudlog

20

Figura 2; Perfilaje a hoyo desnudo

Figura 3: Interpretación visual de los perfiles