8/11/2019 Registros Geofsicos de Pozos

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Registros geofsicos de Pozos

Introduccin

El objetivo principal de la mayor parte de los registros de pozos que se toman en laactualidad es, determinar si una formacin contienehidrocarburos as como tambin lascaractersticas litolgicas de la formacin que los contiene. En el pasado, con anterioridada la invencin de los registros geofsicos de pozos, prcticamente la nica manera deconocer estas dos propiedades fundamentales de lasrocas,era mediante la inspeccin yanlisis directo de las rocas cortadas por las barrenas ypruebas de formacin; hoy en damuchas de estas pruebas mecnicas, que llevan tal objetivo, han sido suprimidasobtenindose la informacin indirectamente a travs de lainterpretacin de los registrosde pozos.

Qu es un registro geofsico?

Es un muestro elctrico de los pozos, consiste en una serie de mediciones, obtenidas por:una sonda con variossensores oantenas transmisoras y receptoras que se introduce enuna perforacin para determinar las curvas de cada parmetro que se desea conocer.Con esta tcnica se obtiene a diferentes profundidades los parmetros fsicos de laformacin. Con estos datos de determina:

Litologa Resistividad real Densidad volumtrica Geometra Porosidad Permeabilidad.

El registro se obtiene al hacer pasar los sensores de sonda enfrente de la formacinmoviendo la herramienta lentamente con el cable. Objetivos de los Registros Geofsicos:

Determinar caractersticas de la formacin (porosidad, saturacin de agua,densidad, etc.).

Delimitacin (cambios de litologa). Desviacin y rumbo del agujero. Medicin del dimetro del agujero. Direccin y echado de la formacin. Evaluacin de la cementacin.

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Tipos de registros.

Para la toma de caractersticas de las formaciones del subsuelo es necesario llevar acabo la toma de registros. Para esto se utiliza una unidad mvil que contiene un sistemacomputarizado para la obtencin yprocesamiento de datos.Tambin cuenta con el envide potencia de seales de comando (instrucciones) a un equipo que baja al fondo del

pozo por medio de un cable electromecnico, el registro se obtiene al hacer pasar lossensores de la sonda enfrente de la formacin, moviendo la herramienta lentamente conel cable.

Registros de agujero abierto.

Induccin, Doble Laterolog Neutrn compensado Densidad compensada Snico digital. Imgenes de pozo

Registros en agujero entubado.

Evaluacin de la cementacin Pruebas de formacin Desgaste de tubera.

Tipos deherramientas.

El equipo de fondo consta bsicamente de la sonda.Este es el elemento que contiene los sensores y elcartucho electrnico, el cual acondiciona la informacinde los sensores para enviar a la superficie, por medio delcable. Adems, recibe e interpreta las rdenes de lacomputadora en superficie. Las sondas se clasifican enfuncin de su fuente de medida en:

Resistivas (Fuente: corriente elctrica). Porosidad (Fuente: capsulas radiactivas). Snicas (Fuente: emisor desonido).

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A continuacin se describen los registros geofsicos ms utilizados en la exploracin.

Registros de Potencial Espontaneo (SP).

El potencial espontaneo de la formaciones de un pozo (SP), se define como la diferenciade potencial que existe entre un electrodo colocado en la superficie del suelo, y otroelectrodo mvil en el lodo del pozo.

En la prctica, la medida del SP se obtiene mediante un electrodo, que va en la mismasonda con que se obtiene simultneamente otros registros, y un electrodo colocado en lasuperficie en un medio hmedo que bien puede ser la presa del lodo de perforacin o un

agujero en las vecindades del camin de registros.

De esta forma se van obteniendo las variaciones del potencial espontaneo de lasformaciones, sobre un negativo de pelcula en el camin de registros en la superficie,frente a la cual va pasando la sonda.

La curva de potencial espontaneo es un registro de fenmenos fsicos que ocurrennaturalmente en las rocas in situ. La curva SP registra la diferencia de potencial elctrico

http://www.monografias.com/trabajos6/elsu/elsu.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos6/elsu/elsu.shtml

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de un electrodo mvil en el pozo y el potencial elctrico de un electrodo fijo en lasuperficie en funcin de la profundidad. Elmovimiento de iones que causa el fenmeno deSP es posible solo en formaciones que tengan un mnimo de permeabilidad. Enfrente delutitas, la curva SP por lo general, define una lnea ms o menos recta que se llama lneabase de lutitas. Enfrente de formaciones permeables, la curvamuestra desviaciones conrespecto a la lnea base de lutitas; en las capas gruesas estas desviaciones (deflexiones)

tienden a alcanzar una deflexin esencialmente constante, definiendo asi una lnea dearena. La deflexin puede ser a la izquierda (negativa) o a la derecha (Positiva),dependiendo principalmente de las salinidades relativas del agua de formacin y delfiltrado del lodo. Si la salinidad del agua de formacin es mayor que la del filtrado del lodo,la deflexin ser a la izquierda. Si el contraste de la salinidad es a la inversa, la deflexinser a la derecha. El registro SP se mide en milivoltios (mV).

En la interpretacin de registros se presentan casos, por su frecuencia, en algunasregiones constituyen a veces una parte importante de lamateria de interpretacin.

Como el rea de la seccin transversal vertical de una arena delgada en un pozo escomparatiamente menor que la arena de espesor grande, el rea disponible para el flujo

de corriente en aquella ser menor, habiendo por lo tanto una cada de potencial mayoren el sistema elctrico lodo-arena-lutita. En el registro SP se obtiene una deflexin menorde la curva de potencial frente a una arena delgada que frente a una arena de granespesor. Ver figura 1.

Fig 1. Comparacin del SP en arenas gruesas y delgadas.

Tambin es frecuente el caso de intercalaciones de capas delgadas de lutitas en una

arena. Cuando existen estas condiciones, ocurre algo similar al caso de arenas delgadas,es decir hay una considerable cada de potencial, al ser menor el rea de flujo en lacorrienteelctrica en la lutita. La consecuencia de la cada de potencial en la lutita es quela curva SP no alcanza la lnea base de la lutitas, apareciendo como pequeasvariaciones del SP en la arena. Verfigura 2.

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Registros de Resistividad

La resistividad es la propiedad que posee cualquier material de oponerse a que lacorriente elctrica viaje a travs de ello. Una roca, por ejemplo una lutita, es altamente

resistiva puesto que la permeabilidad que pudiera almacenar fluidos que transportanfcilmente la corriente elctrica es prcticamente nula. La conductividad es el reciproco dela resistividad. Las tres principales formas de medir la resistividad elctrica de lasformaciones penetradas por un pozo son las tcnicas registro normal, registro lateral, yregistro deinduccin.

Con el registro normal o convencionalse mide un potencial elctrico y un flujo de corrienteque se manda entre un electrodo en la sonda y un electrodo en la superficie. Un par deelectrodos en la sonda son utilizados para medir la variacin en la resistividad de laformacin cuando la sonda es elevada hacia la superficie. Este registro puede corrersegeneralmente con el registro SP.

Registro lateral o de guardiaen estossistemas los electrodos causan la convergencia dela corriente para fluir horizontalmente dentro de la formacin. Este flujo horizontal se llevaa cabo colocando dos electrones guardia arriba y abajo del electrodo de corriente.Balanceando la corriente del electrodo guardia con el electrodo generador central, unalamian de corriente penetra a la formacin. El potencial de los electrodos guardia y centrales medido cuando la sonda se eleva hacia la superficie.

Comportamiento en capas resistentes.

Fig. 3. La capa gruesa es ms resistente que las capas adyacentes.La curva que resulta, es simtrica con respecto al plano horizontal de simetra de la capa.Como se puede observar, loslmites de la capa no estn bien definidos por esta curva deresistividad ya que, debido a la influencia de la resistividad de las capas vecinas, la curvatienede a redondearse, estas curvas de resistividad normal tienden a registrar un espesormenor que el real en capas resistentes y una resistividad menor que la real

Comportamiento de capas conductoras

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.La siguientes figuras nos muestra una parasecuecia progradacional, retrogradacional yagradacional, donde se utilizaron los registros SP y Resistivos.

La interpretacin de la seccin sedimentaria se refiere a: De mayor a menor identificar lassuperficies de subdivisin que envuelven y rodean los cuerpos geomtricos de los

sedimentos de la seccin sedimentaria y construir una plantilla que muestre estasgeometras y luego usar la para ver el orden de acumulacin.

Registros radiactivos

Existen tres principales registros radiactivos: de rayosgamma, de neutrones y de densidad.

Como es bien sabido, todas las formacionesgeolgicas contienen cantidades variables dematerial radioactivo, cuya magnitud depende de suscaractersticas individuales. Las lutitas contienenmayor cantidad de material radiactivo que las arenas,areniscas y calizas; por lo tanto su curva de rayosgamma indicara la diferencia de radiactividad entreuno y otro.

Registros de Rayos Gamma

El registro derayos gammaes unamedicin de la radiactividad natural de lasformaciones. En las rocas sedimentarias, el

registro normalmente refleja el contenido de arcillapor que los elementos (uranio, torio y potasio)tienden a concentrarse en arcillas y lutitas. Esteregistro puede ser corrido en pozos entubados, loque lo hace muy til como una curva de correlacinen operaciones de terminacin o modificacin depozos. Con frecuencia se usa para complementarel registro de SP y como sustituto de la curva SP.En cada caso es til para la localizacin de capas

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con o sin arcilla y, lo mas importante, para la correlacin general.

El principal elemento radiactivo de las rocas es el potasio, el cual es encontradogeneralmente en arcillas ilticas y en menor cantidad en feldespatos, micas y glauconita.La materia orgnica adhiere Uranio y Torio, as que las rocas generadoras sonradiactivas. Este registro se mide en unidades API.

La siguienteimagen muestra la respuesta de los diferentes registros geofsicos.

1. Forma de embudo. Presenta una disminucin gradual a la respuesta delgamma. En ambientes marinos poco profundos, esta tendencia refleja un cambiode un esquisto a una arena en cuanto a litologa y hacia arriba, aumento de laenerga deposicional con somerizacion y engrosamiento hacia arriba. Enambientes profundos refleja el contenido de arena en los cuerpos de turbiditas.Esta tendencia tambin puede indicar un cambio gradual de depsitos de

terrgenos a carbonatos. 2. Forma de campana.Un aumento gradual a en la respuesta del rayo gamma:

esta tendencia refleja cambios de litologa por ejemplo intercalaciones de lutitas yarenas, esta implica la disminucin de la energa deposicional. En unambiente nomarino grano decreciente es predominante dentro de meandros o depsitos de lasmareas del canal con una disminucin hacia arriba en lavelocidad del fluido dentrode un canal (sedimentos ms gruesos en la base del canal). En un ambientemarino somero, esta tendencia refleja una profundizacin hacia arriba y unadisminucin de la energa deposicional (retroceso de la costa). En profundidadesmarinas refleja la disminucin de abanicos submarinos (reduccin del contenido dearena).

3. Forma cilndrica o bloque.Los rayos gamma son bajos y los limites claros y

no hay cambio interno, esta tendencia es predominante en las arenas de loscanales fluviales, turbiditas (con mayor gamma de grosor), y en las arenas elicas.

4. Simtrica. Con una disminucin gradual, aumento gradual de la repuestagamma: esto generalmente el resultado de progradacin y retrogradacin desedimentos clsticos.

5. Irregular.Con falta decarcter,representa una agradacin de lutitas o limos ypuede ocurrir en otros ambientes

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Hay tres tendencias generales o las formas curvas que pueden ser reconocidos cuandose mira en las curvas de registros de pozos. El registro de rayos gamma sigue un cambioascendente en el contenido de arcilla mineral. La figura a continuacin resume larespuesta de una variedad de sistemas deposicionales clsticos.

La parte transgresiva se identifica por la superposicin de facies mas profundas,correspondientes a litologas de grano ms fino, sobre otras ms someras, de tamao de

grano grueso. Debido a esto, en el perfil de Rayos Gamma se observa un aumento en losvalores dela seal, indicando predominancia de la litologa de grano fino.

Registro de Neutrones.

El registro de neutrones, como su nombre sugiere, es producido por un instrumento quebombardea a la informacin con neutrones a partir de una fuente radiactiva. El bombardeoprovaca que la roca emita rayos gamma en proporcin con su contenido de hidrogeno.Estaradiacin gamma es registrada por la sonda. El hidrogeno se encuentra presente entodas las formaciones fluidas (aceite, gas o agua), en yacimientos pero no enminerales.

As que la respuesta de este registro es esencialmente correlativa con la porosidad.

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Registro de densidad

Una fuente radiactiva, que se aplica a la pared del agujero en un cartucho deslizable,emite a la formacin de rayosgamma de mediana energa. Sepuede considerar a estos rayos

gamma como partculas de altavelocidad que chocan con loselectrones de la formacin. Concada choque, los rayos gammaceden algo de su energa a loselectrones de la formacin ycontinan viajando con una energamejor. Los rayos gamma dispersosque llegan al detector, que estn auna distancia fija de la fuente, secuentan para indicar la densidad dela formacin, y la densidad de los

fluidos que llenan los poros.

Este registro se utilizaprincipalmente como registro deporosidad. Otros usos incluyenidentificacin de minerales endepsitos evaporticos, deteccinde gas, determinacin de la

densidad de los hidrocarburos, evaluacin de arenas con arcillas y de litologascomplejas, propiedades mecnicas de las rocas y densidad de los hidrocarburos. Se mideen gramos sobre centmetro cubico.

3.- PERFIL DE DENSIDAD VARIABLE (VDL)

El perfil de densidad variable es una seal de eje Z con modulacin de intensidad que exhibe

la amplitud de la forma de onda recibida mediante matices variables del blanco al negro. En la

Figura N 8 se muestra el desarrollo del perfil VDL; el color negro representa una amplitud

positiva elevada y el blanco una amplitud negativa; los matices de gris representan las

diferentes intensidades de amplitud positiva.

Figura N 8:Traduccin del perfil de seal acstica a perfil de densidad

La ventaja de esta presentacin consiste en que brinda una visin continua del pozo y permite

identificar los arribos de casing, de formacin y de fluido; si estas seales pueden

identificarse en forma individual, es posible establecer una determinacin prctica de la

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presencia o ausencia de cemento. La seal de casing en el perfil VDL se produce con un

tiempo relativamente constante y se la observa como lneas muy rectas que aparecen

tempranamente en la presentacin de la forma de onda.

Tambin es posible reconocer los arribos de fluido o de lodo como arribos de lneas

relativamente rectas, pero se presentan en la seccin tarda de la presentacin. En general, los

arribos de formacin exhibirn cierto carcter (es decir, no sern rectos) y aparecern en los

intervalos de casing esperados.

Sin embargo, las formaciones duras de baja porosidad (formaciones rpidas) pueden mostrar

tiempos de arribo homogneos en un intervalo de profundidad y producirse al mismo tiempo

o antes que los tiempos de arribo esperados para el casing. Por lo tanto, pueden ser ms

difciles de reconocer; en cualquier caso, si en un intervalo se encuentran presentes los arribos

de la formacin, ello indica que existe una trayectoria acstica completa entre el instrumento

y la formacin, por lo tanto, se trata de un indicio de adherencia entre el casing, el cemento y

la formacin en ese intervalo.

La presentacin VDL o de ondcula es el nico mtodo para evaluar la adherencia del cemento a

la formacin con un perfilaje de cemento.

Comportamiento de la seal acstica y del VDL cuando la adherencia es buena nicamente

con la caera.22

4.-ESPACIAMIENTO PARA EL REGISTRO DE LOS PERFILES CBL-VDL

El perfil de cementacion (CBL) es un registro continuo y hecho en pozos entubados, de la

amplitud de la primera seal sonica llegada a travs de la tubera de revestimiento(casing)

.Estas seales tienen una frecuencia resonante de 20 a 25 Khz.

La amplitud de la primera senal puede variar dependiendo del diseo de la herramienta y de

las condiciones de la tubera de revestimiento y la cementacion,desde,menos de un milivoltio

hasta ver decenas de milivoltios.

La amplitud de la primera seal registrada ,llegada a travs del revestimiento ,es minima

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cuando la herramienta o sonda se encuentre frente a una tubera de revestimiento protegida

por un anillo de cemento fraguado, con un espesor de mas de 0.75 de pulgada y con optima

adherencia a la tubera de revestimiento en toda su circunferencia.

Esta amplitud minima corresponde a una atenuacin mxima.

Adems se ha demostrado con experimentos de laboratorio ,que la atenuacin sonica (en

decibeles por pie ) en tubera cementada, es proporcional al porcentaje de la circunferencia de

revestimiento que posee buena adherencia al cemento .Una disminucin de la atenuacin a

menos del 70 o 80 % del valor mximo, puede ser indicativo de problemas en la cementacion.

La respuesta de la herramienta de CBL a los cambios en atenuacin sonica, depende en alto

grado del espaciamiento entre transmisor y receptor.

En la siguiente figura se muestra una comparacin de la respuesta de la amplitud del perfilCBL (en

milivoltios) ,con la atenuacin sonica (en decibeles por pie) para diferentes

espaciamientos transmisor-receptor en una tubera de revestimiento tpica de 7 pulgadas .

Se pueden hacer varias observaciones significativas basadas en esta comparacin.

Primero ,para atenuaciones mayores que aproximadamente 2.5 db por pie lo que esta en la gama

de inters para la evaluacin de la calidad de la cementacion ,un cambio en la amplitud registrada

correspondiente a un cambio dado de atenuacin ,es mayor para espaciamientos

que aquella porcin de onda que procede de la tubera de revestimiento misma y que llega al

receptor al mismo tiempo que la seal de formacin .La solucin es usando un espaciamiento

largo, el sonido viaja mas despacio a travs d formaciones blandas que a travs de la tubera

de revestimiento; de esta forma, si se emplea un espaciamiento largo entre transmisor y

receptor ,la seal procedente de la tubera de revestimiento habr desaparecido antes de la

llegada de la seal de formacin ,pudiendo registrarse as esta ultima sin interferencias.

REGISTROS DE GAMMA RAY

Son aquellos en los que se registran ondas de alta emisin de energa radiactiva, desde la

transicin del estado de excitacin de su ncleo (bombardeo de neutrones), a unestado bajo de

energa, con la deteccin de estos niveles de energa se puedenidentificar sustancias familiares. El

subsuelo emite natural y espontneamente rayosgamma, los tres elementos encontrados en rocas

que mas emiten rayos gammas son:torio 32, uranio 238 y potasio 40, la concentracin de cada

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componente en el subsueloes de 12 ppm, 4ppm y 2% respectivamente.La intensidad total de la

radiacin gamma de potasio, predomina sobre la radiacin deTorio o Uranio.Las partculas gamma

APLICACIONES PRINCIPALES DE LOS REGISTROS DE GAMMA RAY:

1. Correlacin de pozo a pozo.2. Indicacin

de esquisto en las formaciones3. Hallar depsitos de minerales radioactivos4. Calcular el

volumen de esquisto en las formaciones5. Para sustituir alcuando este no

sirve.6. Determinaciones de profundidad7. Correlacin de pozo abierto a pozo

cerrado8. Posicin de caones9. Produccin de agua en pozos viejos10. Problemas de Workover

ELEMENTOS QUE AFECTAN LOS REGISTROS DE GAMMA RAY

1. La radioactividad de la formacin.2. La densidad de la formacin3. Peso del fluido4. Tamao de l

a herramienta5. Posicin de la herramienta6. Caising

APLICACIN DE LOS REGISTROS DE GAMMA RAY

La aplicacin mas comn de este tipo de registros es la correlacin y las discusionespara la

operacin del ambiente del subsuelo.Generalmente las formaciones areniscas y arcillosas poseen

alto contenido de mineralradiactivo (High GR Reading) y las piedras arenisca y piedra de caliza

poseen bajo nivelde material (low GR Reading, esta informacin es la base para las tres

aplicaciones delos registros de Gamma Ray, que son: