SEEROIL International Services Co. Ltda., & GOLDOIL Consulting Cia. Ltda., tienen el honor de presentar a ustedes el Seminario sobre: INTERPRETACIN DE REGISTROS DE POZOS A HUECO ABIERTO . Este seminario presentar los puntos ms importantes acerca de los principios de las herramientas ms utilizadas e n la industria petrolera; as como a comprender el significado de cada una de las curva s y finalmente a interpretar cuantitativamente la informacin obtenida. Ustedes tendrn la oportunidad de ingresar al fabuloso mundo de los registros de p ozos a travs de varios ejercicios prcticos y Sesiones de Trabajo, los mismos que servirn para entender ms fcil y mejor el contenido del Seminario. Espero que ustedes disfruten del contenido y trabajo en este Curso. Ing. Efran Cruz Pez SEEROIL International Services Cia. Ltda. GOLDOIL Consulting Cia Ltda. GERENTE GENERAL Diciembre, del 2001 Nota: La mayora del contenido y ejercicios fueron tomados de Manuales de Interpretacin, Libros de Cartas de las compaas: Schlumberger, Baker, Halliburton y otros textos. Interpretacin de Registros de Pozos a Hueco Abierto CONSULTING & OIL SERVICES Cia. Ltd. CONSULTING Cia. Ltd.

12/8/2007 2 By: E. Cruz CONTENIDO A1.0 INTRODUCCIN A LA INTERPRETACIN DE REGISTROS A HUECO ABIERTO A.1 USOS DE LOS REGISTROS A.2 GEOLOGA BSICA DEL PETRLEO A.3 CONCEPTOS BSICOS DE INTERPRETACIN DE REGISTROS A.4 RESISTIVIDAD COMO UNA BASE PARA LA INTERPRETACIN. LA ECUACIN DE ARCHIE A.5 DEFINICIONES a. Porosidad de la formacin (PHI) b. Resistividad de la formacin (R) c. Factor de la Formacin (F) d. Saturacin de Agua: Sw e. Saturacin del Hidrocarburos (Shy) f. Formaciones Limpias g. Formaciones Arcillosas h. Frmulas ms importantes i. Smbolos importantes A.6 ESCALAS Y PRESENTACIONES DE LOS REGISTROS

12/8/2007 3 By: E. Cruz A1.0 INTRODUCCIN PARA INTERPRETACIN DE REGISTROS DE POZOS A HUECO ABIERTO A.1 USOS DE REGISTROS Un conjunto de registros corridos en un pozo tendr una significacin diferente para cada una de las personas. Examinemos las preguntas planteadas y/o respuestas dad as por una variedad de personas: El Geofsico: Son los topes dnde usted inicialmente lo predijo de las lneas ssmicas? Son las zonas potenciales porosas tal como usted asumi de los datos ssmicos? Qu muestra de la seccin ssmica sinttica? El Gelogo: A qu profundidades estn los topes de las formaciones? Es el ambiente conveniente para la acumulacin de hidrocarburos? Existe la evidencia de Hidrocarburo en este pozo? Qu tipo de Hidrocarburo est presente en este pozo? Los Hidrocarburos se presentan en cantidades comerciales? Cun bueno es el pozo? Cules con las reservas? Podra esta formacin ser comercial en otros lugares cercanos a este pozo? El Ingeniero de Perforacin: Cul es el volumen del pozo para la cementacin del casing? Existen deformaciones del pozo (Dog legs) u otras deformaciones? Dnde puedo localizar un buen lugar para asentar un packer para una prueba en el pozo?. Dnde es el lugar mejor para poner herramienta de desviacin? El Ingeniero de Reservorios: Cun potente es la zona de pago? Cun homognea es la seccin de pago? Cul es el volumen de hidrocarburos? El pozo ser econmicamente rentable? Cunto tiempo se espera de produccin? El Ingeniero de la Produccin: Dnde debe completarse el pozo y en que zona(s)? Qu tasa de produccin puede esperarse? Debe considerarse cualquier produccin de agua? Cmo debera ser completado el pozo? Est la zona potencial hidrulicamente aislada? El pozo requerir de alguna estimulacin? Qu tipo de estimulacin sera mejor?

12/8/2007 4 By: E. Cruz De esta manera, la evaluacin de registros puede significar varias interpretacione s para las diferentes personas. Cada uno de los profesionales utilizar la informacin de los registros de una manera diferente para buscar sus propias respuestas. El ensayo ms comn es leer los registros y entender las diferentes reacciones producidas por las caractersticas propias de la formacin sobre las herramientas de registracin. Los factores que influyen en la medida del registro y la informacin que proporciona estas herramientas son lo que nosotros deseamos presentar a ustedes en este curso. A.2 GEOLOGA BSICA DEL PETRLEO Para entender mejor las interpretaciones de los registros, nosotros debemos repasar primero los tipos de rocas que se encuentran en el pozo: Las rocas sedimentarias ms comunes son: Arenisca, Limolita, Lutita, Caliza, Dolomita y Anhidrita En general, las rocas sedimentarias se depositan ya sea como una secuencia clstica que contiene arenisca, limolita y lutitas o como una secuencia carbontica que contiene caliza, dolomita anhidrita y lutita. Depsitos Clsticos Las rocas clsticas se forman de fragmentos de roca y partculas meteorizadas de rocas pre-existentes. Estos sedimentos son transportados por el viento y el agua y normalmente se depositan en ros, lagos y ocanos en formas bastante planas. La accin de las corrientes y olas clasifican los sedimentos, en ambientes de alta energa se depositan arenas de grano grueso, mientras en ambientes de baja energa se forman arenas de grano fino, limolitas y lutitas. La naturaleza de la depositacin es tal que estructuras de estratificacin cruzada, formas de canal y gradacionales son rocas muy comunes. En reas de depositacin de agua dulce, capas de carbn pueden estar presentes, lo que indican un ambiente de condiciones no marinas. Despus de la deposicin y con una profundizacin de la secuencia estratigrfica, la consolidacin ocurre y los granos se cementan unos con otros para formar una roca sedimentaria consolidada. Depsitos Carbonticos La depositacin de carbonatos ocurre en condiciones marinas, por la precipitacin de la caliza de los organismos como partculas finas, conchas o crecimientos masivos. Las calizas pueden depositarse ya sea como mantos planos en el fondo del ocano o como gigantescos e irregulares arrecifes.

12/8/2007 5 By: E. Cruz Cadenas de barreras de arrecifes que crecen de esta manera, pueden formar cuencas ocenicas restringidas con direccin a tierra, en las cuales la dolomita y la anhidrita se precipitan por efecto de la evaporacin del agua de mar. Cuando las calizas se forman cerca de la orilla, all se pueden mezclarse con caliza y material clstico erosionado y en cuencas ocenicas profundas son muy comunes la mezcla de caliza y arcilla. Despus del depsito de los sedimentos, el entierro posterior de los mismos puede causar dolomitizacin de la caliza, lo que significa que cambia la composicin actual de caliza a dolomita. Debido a la naturaleza dura de la caliza comparada con otros sedimentos, las calizas tienden a fracturarse con deformacin, lo que hace que aumenta la permeabilidad y ayuda al proceso de dolomitizacin.

12/8/2007 6 By: E. Cruz En varios lugares del mundo, mltiples secuencias de rocas clsticas yacen sobre secuencias carbonticas ms viejas. Entre cada una de las secuencias clsticas y carbonticas son muy comunes la presencia de discordancias erosionales y la naturaleza de la depositacin es nica. A.3 CONCEPTOS BSICOS DE LA INTERPRETACIN DE REGISTROS Cualquier formacin rocosa dada, tiene numerosas y nicas propiedades fsicas asociadas con ella. Solamente aquellas propiedades que pueden medirse y que sean tiles sern consideradas en este curso. Ellas son: a. F = La porosidad: Es el espacio vaco entre granos que est generalmente lleno con lquidos o gases. b. Sw = Saturacin de Agua: Es el porcentaje del espacio del poroso lleno de agua (como opuesto al hidrocarburo o al aire. c. R = Resistividad: La resistencia a la corriente elctrica presentado por un volumen unitario de roca. d. Rw =La Resistividad del Agua de formacin: La resistencia elctrica del agua que llena el espacio del poro en la roca. Este valor vara con salinidad del agua y la temperatura. e. k = Permeabilidad: La habilidad de la roca de pasar fluidos a travs de ella. Considere la unidad cbica siguiente (Figura A2): Cubo A: Si la porosidad (F) est llena con agua, por definicin, la saturacin de agua Sw = 100%. Cubo B: Si la porosidad F es 70% lleno de agua y el 30% con hidrocarburo, entonces la Saturacin de Agua es: WATER WATER HYDROCARBON Cube A Porosity = water filled F Sw = 100% Cube B Porosity = Hydrocarbon and Water in F Sw = 100% Figure A2

12/8/2007 7 By: E. Cruz 70 Sw = % = 70% 70 + 30 y la Saturacin de Hidrocarburos (Shy) ser: Shyc = 1 - Sw = 30% Por consiguiente el volumen del porcentaje de saturacin de agua Vol Agua= F x Sw Por ejemplo: s F = 20% y Sw = 70% Entonces: 14% del volumen son el agua y 70% del espacio del poro es lleno de agua. A.4 RESISTIVIDAD COMO UNA BASE PARA LA INTERPRETACIN - LA ECUACIN DE ARCHIE En la seccin anterior nosotros presentamos un nmero de parmetros utilizados para evaluar formaciones rocosas. Si pudiramos construir sobre los efectos de la resistividad junto con los otros parmetros para desarrollar una relacin matemtica, nosotros tendramos una herramienta sumamente til para nuestro trabajo con zonas potenciales de hidrocarburos. El resto de esta seccin se dedicar a desarrollar dicha frmula. La utilidad de la registracin de resistividad se basa en el hecho que: - el agua es un conductor (baja resistividad) - los hidrocarburos y rocas son aislantes ( alta resistividad) Consideremos la siguiente unidad cbica (Figura A3): Cubo C La resistividad Rt del cubo variar con la resistividad del agua Rw (ie: como Rw aumenta, Rt aumenta y viceversa.) Por consiguiente: Rt a Rw (1) Cubo D Reemplaza el 25% del cubo con roca (entonces F = 75%), pero mantiene constante el Rw, la Resistividad Rt aumenta cuando disminuye la porosidad F (ie: como F disminuye Rt aumenta.) Por consiguiente: Rt a 1/F (2)

12/8/2007 8 By: E. Cruz Cubo E Reemplazamos el 30% de porosidad restante F con hidrocarburos. La Resistividad Rt aumenta cuando disminuye la saturacin de agua Sw. (Ie. Cuando Sw disminuye Rt aumenta). Por consiguiente: Rt a 1/Sw (3) Combinando las observaciones anteriores (1,2 y 3), nosotros podemos decir que: Rt a Rw x 1 x 1 F Sw o Rt a Rw (4) F Sw Para resolver las constantes de proporcionalidad, primero limitemos la ecuacin como sigue: S Sw =100% (ie: no hay hidrocarburos y la porosidad es 100% llena de agua) Entonces defina Ro = Rt (ie: Ro es la resistividad de la formacin cuando est totalmente saturada de agua, Sw = 100%) Ro a Rw (5) F Ahora s F =1, entonces Ro a Rw Luego si asumimos que F= Factor de formacin ( constante de proporcionalidad) Entonces: Ro= F Rw o F= Ro (6) Rw WATER WATER ROCK WATER ROCK HYDROCARBON Cube "C" Conditions : - Constant Current - Porosity = 100% - Sw = 100% Cube "D" Conditions : - Constant Current - Porosity = 75% - Sw = 100% Cube "E" Conditions : - Constant Current - Porosity = 75% - Sw = 70% Figure A3

12/8/2007 9 By: E. Cruz Regresando a la ecuacin 5 e introduciendo la porosidad como una variable, esto es claro que: F a 1 F Esto es intuitivamente obvio que la relacin entre Ro y Rw se relaciona a ese cubo unitario de roca y a sus caractersticas de porosidad. A travs de medidas empricas, se ha determinado que: F = a Fm (7) donde : a = constante m = el factor de cementacin El factor de cementacin m se relaciona al tipo de porosidad y cmo transmitir corriente elctrica a la roca actual (a veces se llama tortuosidad). Usando las ecuaciones anteriores Llamamos Ro = FRw (Ecuacin 6) aRw Rt = Ro =________cuando Sw = 100% Fm si Sw no es igual a 100%, entonces, Rt a aRw x 1 Fm Sw o Rt a Ro x 1 Sw o Sw a Ro (8) Rt A travs de las medidas de laboratorio, se encontr que esta relacin (8) es dependiente del exponente de saturacin n como Sw n = Ro Rt o Sw n = FRw Rt

12/8/2007 1 0 By: E. Cruz O Sw n = a Rw (9) Fm Rt La ecuacin 9, forma la relacin de Archie que es convencionales de interpretacin. Mejoramientos y la frmula de Archie para diferentes tipos de las El resto de este curso esta dedicado a mediciones

la base para todas las tcnicas refinamientos se pueden hacer a rocas ms complicadas. y a evaluaciones utilizando la

porosidad y la resistividad para calcular la saturacin de agua y por consiguiente reservas de hidrocarburos utilizando los conceptos de esta ecuacin. A.5 DEFINICIONES a) Porosidad de la Formacin (F) Definido como la fraccin del volumen total ocupado por poros o vacos, donde: F = Volumen poroso x 100% Volumen total Cuando el espacio poroso es intergranular este es conocido como porosidad primaria. Cuando la porosidad se debe a la presencia de espacios vacos creados despus de la depositacin, como por ejemplo cavidades o fracturas en carbonatos, en este la porosidad es conocida como porosidad secundaria. Cuando la lutita est presente, el espacio poroso ocupado por el agua en la arcilla esta incluido con el espacio poroso de la roca para dar la Porosidad Total (FT). Si nicamente es considerado el espacio poroso en una formacin arcillosa, este espacio poroso es conocido como Porosidad Efectiva (Fe). b) Resistividad de la Formacin (R) Se define como la resistencia que presenta una formacin al flujo de la corriente elctrica. Se expresa en ohm-metro2 /metro. Nosotros utilizamos varios trminos para describir la resistividad de la formacin bajo varias circunstancias de contenido de fluido. Rt : Describe la resistividad de una formacin en la zona virgen o no afectada por el proceso de perforacin Ro: Describe una forma especial de Rt. Es la resistividad de una formacin limpia cuando todo el espacio poroso est lleno de agua connata (Rw). Rw: Es el smbolo para la resistividad del agua de formacin (connata).

12/8/2007 1 1 By: E. Cruz c) Factor de la Formacin (F) Para Resistividad: Una importante relacin existe entre la resistividad de una formacin totalmente saturada de agua (Ro) y la resistividad propia del agua contenida (Rw). La relac in de estos dos valores se denomina Factor de Resistividad de la Formacin (o ms normalmente conocida como Factor de Formacin) donde: F = Ro Rw F es una constante de la formacin bajo consideracin. El valor de F para cualquier formacin en particular depende en delante de: - porosidad de la formacin - distribucin de los poros - tamao del poro - estructura del poro Para la Porosidad En 1942 un trabajo de Gus Archie propuso que la relacin entre el factor de formacin y porosidad podra ser descrita por la frmula: F = a Fm donde: a = constante emprica. m = factor de cementacin. Algunos autores recomendaron utilizar las relaciones de F y F as: F = 0.62 (Frmula de Humble para arenas no consolidadas) F2.15 F = 0.81 (para arenas compactas) F2 F = 1.0 (para carbonatos) F2 La Carta Por-1 en el libro de cartas de interpretacin de Schlumberger se basa en varias y diferentes relaciones de F- F.

12/8/2007 1 2 By: E. Cruz d) Saturacin de Agua: Sw Se define como la fraccin del espacio poroso lleno de agua donde: Sw = Agua del Volumen del Poro x 100% Volumen Poroso Total e) Saturacin del Hidrocarburo (Shy) Se lo define como la fraccin del espacio poroso lleno de hidrocarburos donde: Shy = Volumen Poroso lleno de Hidrocarburo x 100% Volumen Poroso Total o Shy = 1 - Sw f) Formaciones Limpias El trmino Formaciones Limpias se refiere a todas aquellas formaciones sin presencia de Arcilla. g) Formaciones Arcillosas Este trmino describe a aquellas formaciones donde alguna de los espacios vacos (porosidad) estn llenos de arcilla. Se considera que la distribucin de la arcilla se presenta en varias formas: - Laminada: La formacin est constituida de laminaciones delgadas de arena y lutita. - Dispersa: Las partculas de arcilla se encuentran dispersas en el espacio del poro. - Estructural: La arcilla forma parte de la matriz como un grano ms.

12/8/2007 1 3 By: E. Cruz Porosity Por Formation Resistivity Factor Versus Porosity 2.5 5 10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10,000 50 2.5 5 10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10,000 40 30 25 20 15 10 987 6 5 4 3 2 1 FR, formation resistivity factor f, porosity (p.u.) 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.5 2.8 FR = 0.81 f2 FR = 1 f2 FR = 0.62 f2.15 FR = 1 fm m Vugs or spherical pores Fractures Schlumberger This chart gives a variety of formation resistivity factor-toporosity conversions. The proper choice is best determined by laboratory measurement or experience in the area. In the absence of this knowledge, recommended relationships are the following: For soft formations (Humble formula): For hard formations: with appropriate cementation factor, m. Example: f = 6% in a carbonate in which a cementation factor, m, of 2 is appropriate Therefore, from chart, FR = 280 FR m = 1 f , FR = 0 62 FR = 0 81 2 15 2 . , . . f . f or Figure A4

12/8/2007 1 4 By: E. Cruz A.6 REGISTROS, ESCALAS Y PRESENTACIONES a. Los Registros de pozos proporcionan un grfico continuo de los parmetros de la formacin versus la profundidad. Las escalas de profundidad normales son: - 1:200. 1 pie de registro por 200 pies de profundidad medido. Cada lnea representa dos pies. Una lnea mas gruesa cada 50 pies para la facilidad de lectura. Se indican profundidades cada 100 pies (Figura A5 y A6). - 1:500. 1 pie de registro por 500 pies de profundidad medida. Cada lnea representa diez pies. Una lnea mas gruesa cada 50 pies para la facilidad de lectura. Se indican profundidades cada 100 pies (Figura A7). - Otras escalas tambin estn disponibles. stos incluyen 1:1000, 1:40, 1:5. - Las mallas del registro pueden ser logartmicas (Registros de Resistividad Figura A6) o lineales (para los registros de Porosidad - Figura A5). b. Si un calibrador est presente o el registro generado es de tipo snico, se pondrn marcadores en los dos lados de la pista de profundidad que indican el volumen integrado del pozo y el tiempo del trnsito integrado. 1) Volumen Integrado del Pozo - Requiere dispositivo del calibrador (Figura A5) - Las marcas se localiza en el lado izquierdo de la pista de Profundidad. - Las marcas pequeas indican 10 pies3 mientras las marcas grandes representan 100 pies3. 2) Volumen Integrado de Cemento - Requiere dispositivo del calibrador ms el tamao del casing a bajarse. - Las marcas se localiza en el lado derecho de la pista de Profundidad en caso no exista la presencia del snico. - Las marcas pequeas indican 10 pies3 mientras las marcas grandes representan 100 pies3. 3) Tiempo de Trnsito Integrado - Requiere de la herramienta snica (Figura A5) - Se localiza en el lado derecho de la pista de profundidad - Las marcas pequeas indican 1 milisegundo mientras las marcas grandes representan 10 milisegundos de tiempo. Si el registro es obtenido con la modalidad Logging-While-Drilling (LWD), los marcadores en ambos lados de la pista de profundidad (Figura A6) representan la conversin de un muestreo basado en el tiempo a una presentacin basada en profundidad. Los marcadores indican el nmero de muestras de los datos por unidad de profundidad. En otras palabras, una mayor concentracin de marcadores sobre un intervalo de profundidad, el mayor el nmero de muestras de los datos para hacer el registro.

12/8/2007 1 5 By: E. Cruz c. Los registros tambin tienen cabezales e inserciones - Los cabezales del registro proporcionan informacin como la profundidad del pozo, profundidad del casing, parmetros del lodo, temperatura mxima y otros comentarios pertinentes para la evaluacin de datos del registro (Figura A8 y A9). - Las inserciones proporcionan informaciones tales como escalas de las curvas, cdigos, fecha y hora de la adquisicin, puntos de las primeras lecturas de los registros y constantes pertinentes a la corrida. Cuando son combinadas dos o ms medidas, los cdigos de las curvas indican a la medida primaria y ms profunda con una lnea larga entrecortada, la medida primaria ms somera con una lnea slida (Figura A 10).

12/8/2007 1 6 By: E. Cruz Figure A8: Log Heading

12/8/2007 1 7 By: E. Cruz 198 198 10150 10163 10050 849.7 848.2 831.2 SEEROIL TEST 1 WILDCAT ECUADOR Figure A9: Log Heading (page 2) and Log Tail

12/8/2007 1 8 By: E. Cruz CONTENIDO B1.0 LA RESISTIVIDAD DE LA FORMACIN B1.1 INTRODUCCIN B1.2 RESISTIVIDAD DEL AGUA DE LA FORMACIN RW B1.3 MEDIDAS DE RESISTIVIDAD EN LA FORMACION Carta Gen - 9: Resistividad de Soluciones de NaCl B1.4 RESUMEN B1.5 EL PROCESO DE PERFORACIN Y LAS CAPAS PERMEABLES Perfiles de la invasin Carta Gen -3: los Smbolos Usados en Interpretacin de Registros B1.6 CURVA DEL POTENCIAL ESPONTNEO (SP) Carta SP-1: Rweq Determinacin desde ESSP (Formaciones Limpias) Carta SP-2: RW versus Rueca y La Temperatura de la Formacin B2.0 MEDIDA DE RT POR PRINCIPIOS DE INDUCCIN B2.1 PRINCIPIOS DE LAS MEDIDAS DE INDUCCIN S2.2 PRINCIPIOS DE LOS REGISTROS DE ENFOQUE ESFERICOS B2.3 REGISTRO DE DOBLE INDUCCIN Y DE ENFOQUE ESFERICO B2.4 NUEVOS REGISTROS DE INDUCCIN B3.0 MEDIDA DE Rt POR PRINCIPIOS DEL REGISTRO LATEROLOG B3.1 DUAL-LATEROLOG B4.0 MEDIDA DE RX0 POR PRINCIPIOS DE REGISTROS MICRORESITIVOS B4.1 INTRODUCCIN B4.2 MICROLOG B4.3 REGISTRO DE ENFOQUE MICRO - ESFRICO B5.0 SESIN de TRABAJO

12/8/2007 1 9 By: E. Cruz B1.O RESISTIVIDAD DE LA FORMACIN B1.1 INTRODUCCIN La resistividad de una formacin es un parmetro importante para determinar la saturacin de hidrocarburos. La corriente elctrica puede atravesar una formacin solamente debido a la conductividad del agua que contiene la misma. Con muy pocas y raras excepciones tales como elementos metlicos sulfuros a grafitos, las rocas secas son muy buenos aislantes de la electricidad. Es ms, las rocas absolutamente secas muy raramente son encontradas en la naturaleza. Por consiguiente, las formaciones del subsuelo tienen resistividades finitas y medibles debido al agua en sus poros o al agua absorbida en su arcilla intersticial. Para los propsitos de nuestras discusiones nosotros dividiremos las substancias en dos categoras generales, conductores o aislantes. Conductores son aquellas substancias que pasan la corriente elctrica, por ejemplo el agua, las arcillas o el lodo de perforacin. Los aislantes, son substancias que no permiten el flujo de la corriente elctrica, como por ejemplo los hidrocarburos o la matriz de la roca. La resistividad medida de una formacin depende fundamentalmente de: - Resistividad del agua de la formacin - La cantidad del agua presente - La geometra de la estructura del poro. La resistividad (resistencia especfica) de una sustancia es la resistencia medida entre las caras opuestas de un cubo unitario de esa sustancia a una temperatura especfica. El metro es la unidad de longitud y el ohm es la unidad de resistencia elctrica. En forma abreviada, la resistividad es: R = r A/L, Donde: R es la resistividad en ohm-metros, r es la resistencia en ohm, A es el rea en metros cuadrados, y L es longitud en metros. (Vea Figura B1) Las unidades de resistividad son ohm-metros cuadrados por metro, o simplemente los ohm-metros (ohm-m). La conductividad es el recproco de la resistividad y se expresa en Mohs por metro. Para evitar fracciones decimales, se expresa normalmente conductividad en millimhos por metro (mmho / m), donde 1000 mmho/m = 1 mho/m:

12/8/2007 2 0 By: E. Cruz C = 1000 / R. Las resistividades de la formacin normalmente son de 0.2 a 1000 ohm-m. Resistividades ms alto que 1000 ohm-m es raro en formaciones permeables pero se observa en formaciones de Porosidad impenetrables, muy bajas (e.g., evaporitas). B1.2 RESISTIVIDAD DEL AGUA DE FORMACIN (RW) Como previamente se indic, las matrices de la formacin son aisladores de la corriente elctrica; por lo tanto la habilidad de una formacin para conducir la electricidad es una funcin del agua connota de la formacin. Varios factores deben considerarse: - el volumen del agua (porosidad) - los arreglos del espacio poroso (tipo de porosidad) - la temperatura de la formacin - la salinidad del agua. a) La Salinidad de Agua Cuando aumenta la salinidad significa que ms iones estn disponibles para conducir la electricidad por lo tanto Rw (resistividad de agua) disminuye. b) La Temperatura del Agua Cuando la temperatura de agua se eleva, la movilidad inica aumenta y disminuye la resistividad. La carta Gen-9 (Figura B2) ilustra estas relaciones. c) El Volumen de Agua Cuando el agua en el espacio poroso de una roca aumenta, la resistividad disminuye. Si algn volumen de agua es desplazado por hidrocarburos (aislante), la saturacin de agua disminuye y por lo tanto la resistividad aumenta. B1.3 MEDIDAS DE RESISTIVIDAD DE LA FORMACIN Si nosotros consideramos una formacin cuyo espacio poroso contiene slo agua, su resistividad verdadera se llama Ro. Nosotros Sabemos que una relacin importante existe entre la resistividad de la formacin y la resistividad del agua Rw. La proporcin de estos dos valores, F, se llama que satura la formacin Factor de Resistividad de la Formacin, o ms normalmente Factor de Formacin que es una constante; donde: F = Ro / Rw Por ejemplo, si la salinidad del agua connata aumenta, Rw disminuir. Esto permitir a su vez que la corriente fluya ms fcilmente a travs de la formacin

12/8/2007 2 1 By: E. Cruz y bajar R0 y mantendr as F a un valor constante. Esto es lo que nosotros debemos esperar de F como una caracterstica inherente de cada formacin. El factor de formacin puede relacionarse a la porosidad de la formacin por la frmula general: F = a / Fm Donde: a = constante m = el factor de la cementacin

12/8/2007 2 2 By: E. Cruz V A V A V A R = ra L R = resistividad L = longitud a = area r = resistencia OHM METROS2 METRO RESISTANCE INCREASES WITH LENGHT, DECREASES AS CROSS- SECTIONAL AREA INCREASES NEDD TO BE MORE SPECIFIC AND ELIMINATE THE SIZE VARIABLE. USE SPECIFIC RESISTANCE OR RESISTIVITY WHICH IS RESISTANCE OF A SPECIFIC VOLUME, SUCH THAT. FIGURE B1: Principles of Resistance and Resistivity

12/8/2007 2 3 By: E. Cruz Basic Material Resistivity of NaCl Solutions F 50 75 100 125 150 200 250 300 350 400 C 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 120 140 160 180 200 Temperature (F or C) Resistivity of solution (ohm-m) ppm 10 8 6 5 4 3 2 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.08 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 200 300 400 500 600 700 800 1000 1200 1400 1700 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 10,000 12,000 14,000 17,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 70,000 80,000

100,000 120,000 140,000 170,000 200,000 250,000 280,000 Conversion approximated by R2 = R1 [(T1 + 6.77)/(T2 + 6.77)]F or R2 = R1 [(T1 + 2 1.5)/(T2 + 21.5)]C 300,000 NaCl concentration (ppm or grains/gal) Grains/gal at 75F 10 15 20 25 30 40 50 100 150 200 250 300 400 500 1000 1500 2000 2500 3000 4000 5000 10,000 15,000 20,000 Figure B2

12/8/2007 2 4 By: E. Cruz Gen Basic Material 1-1 dh Hole diameter di dj h .rj (Invasion diameters) Adjacent bed Zone of transition or annulus Flushed zone Adjacent bed (Bed thickness) Mud hmc dh Rm Rs Rs Resistivity of the zone Resistivity of the water in the zone Water saturation in the zone Rmc Mudcake Rmf Sxo Rxo Rw Sw Rt Uninvaded zone Schlumberger Figure B3

12/8/2007 2 5 By: E. Cruz B1.4 RESUMEN 1. Formaciones de rocas secas son aislantes. 2. Las formaciones conducen corriente debido al agua en los espacios porosos. 3. Conocimiento de la resistividad del agua de formacin (RW) es esencial para la interpretacin de registros. 4. Resistividad utilizada en lugar de la resistencia. 5. Factor de Resistividad de la Formacin (F) es una caracterstica de cada formacin 6. Relaciones: a. F = (Rt / Rw) = (Ro / Rw) Cuando la porosidad esta saturada 100% de agua b. F = a / Fm 7. Smbolos: Rw - Resistividad del agua connata. Rt Resistividad verdadera de la formacin. Rxo Resistividad de la zona lavada a Constante a . m - Factor de cementacin. B1.5 EL PROCESO DE PERFORACIN Y LAS CAPAS PERMEABLES Antes de proceder a una discusin sobre los mtodos para obtener la resistividad de la formacin, examinemos lo que pasa a una formacin permeable cuando es penetrada por una broca de perforacin. (Ver la carta Gen-3). Bajo condiciones normales, la cabeza hidrosttica de la columna de lodo es mayor que la presin de la formacin, este diferencial de presin forza que filtrado de lodo entre a los espacios porosos de la formacin, dejando partculas slidas o formando una costra en la pared del pozo. Eventualmente, esta costra de lodo sellar para evitar futuras invasiones, siempre y cuando sta no sea removida por algn efecto mecnico, como por ejemplo cuando se esta cambiando de broca. El espesor de la costra de lodo se simboliza por hmc Perfiles de la invasin: l. Zona invadida. Muy cerca de las paredes del pozo, el proceso de invasin lava y empuja el agua original y algo de hidrocarburos si estuvieren presentes. La resistividad de esta zona se lo denomina como Rxo y la saturacin de agua se llama SXO. donde:

12/8/2007 2 6 By: E. Cruz SXO 2 = FRmf (solo para formaciones limpias) Rxo Dibujando Rx0 como una funcin de profundidad radial en la formacin se obtiene el obtenido en la Figura B4. 2. Zona de la transicin. Ms all de las paredes del pozo, la accin del lavado del filtrado de lodo crea una variedad de situaciones. Si el proceso de lavado tiene presenta un frente uniforme, nosotros llamamos a este perfil como Step Profile (Figura B5a). Si la entremezcla de fluidos de la formacin es muy gradual, nosotros llamaramos este una zona de la transicin (Figura B5b). Algunas veces en formaciones gasferas o petrolferas donde la movilidad de hidrocarburos es mayor que el agua con nata, el gas o el petrleo se mueven de tal manera que dejan una zona anular con agua con nata (Figura B5c). Si Rmf > Rw, entonces la zona anular tendr una resistividad menor que Rxo y Rt y puede causar un clculo de saturacin pesimista. 3. Zona virgen o no afectada. Esta es la zona en la cual nosotros queremos anali zar. Esta es la parte de la formacin no afectada por la perforacin. Su resistividad de denomina como Rt, la resistividad del agua de formacin como Rw y la saturacin de agua como Sw. Si graficamos Rxo, Ri y Rt obtendremos un perfil de invasin. Rxo R Di Ri Rt Case 1 Step Profile (a) Case 2 (b) Transition Profile Rxo R Di Ri Rt Rxo R Di Ri Rt D2 Caso 3 Annulus Profile (c) Figure B5 Rxo Resistivity radial depthintoformation Distance of complete flushing (Diameter de invasion, Di) Figure B4: Invasion Process

12/8/2007 2 7 By: E. Cruz B1.6 LA CURVA DEL POTENCIAL ESPONTNEO (SP) a) Introduccin La curva de SP es una grabacin continua , versus profundidad, de la diferencia de potencial entre un electrodo mvil en el agujero y un electrodo fijo (cero) en la superficie. Las unidades utilizadas son milivoltios. El SP realmente fue descubierto por accidente en los inicios de la registracin elctrica. En algunos de los primeros pozos de prueba registrados por Schlumberger utilizando la tcnica del punto-por-punto, se observ que un potencial natural pequeo estaba presente en el pozo an cuando la fuente se apagaba. Este potencial espontneo se debe a una combinacin de dos fenmenos: un potencial Electrocintico normalmente despreciable, y un potencial Electroqumico compuesto de una potencial de membrana y un potencial generado por la unin de lquidos. El potencial de la membrana es aproximadamente cinco veces ms grande que el potencial de unin de lquidos. b) Potencial Electrocintico Si una solucin es forzada por presin diferencial a fluir a travs de una membrana, un potencial elctrico aparecer a travs de la membrana, (Figura B6). Una situacin similar ocurre cuando los flujos de filtrado de lodo fluyen a travs de la costra de lodo debido al diferencial de presin entre la columna de lodo y la formacin. Este potencial Electrocintico (Ekmc) generalmente es muy pequeo. En una formacin de muy baja permeabilidad, donde la costra de lodo slo se construye parcialmente, este potencial Electrocintico puede ser tan alto como 20 mV. Esta situacin es, sin embargo, muy rara y en general el potencial Electrocintico puede ser despreciable. c) El Potencial Electroqumico Este potencial es creado por el contacto de dos soluciones de salinidad diferent e, o por un contacto directo o a travs de una membrana semi-permeable como las lutitas. 1) Potencial de la Membrana Una membrana catinica ideal, debido a su composicin fsico-qumico, es permeable solo a los iones positivos (cationes). Las lutitas son membranas ideal es debido a que ellas son, ni demasiado arenosas ni demasiadas limosas. En un pozo, una seccin arcillosa separa normalmente agua salada (generalmente el agua connata de la zona de la virgen) de un lquido menos salado (generalmente el lodo) (Figura B7). Existe migracin de los iones positivos (Na+) del agua salada (formacin) al agua menos salada (lodo). Cuando un equilibrio se alcanza:

12/8/2007 2 8 By: E. Cruz - Iones positivos que ya han cruzado la membrana de la arcilla ejercen una fuerza rechazando en los iones positivos en el lodo. - Iones negativos dejados atrs de la formacin ejercen una fuerza atractiva en los iones positivos que no pueden viajar ms en la arcilla. La diferencia de potencial que aparece entre las dos soluciones es dada por la frmula: Em = K Log amf aw donde: amf y aw son las actividades electro-qumico de filtrado de lodo y del agua connat a.

12/8/2007 2 9 By: E. Cruz Figure B9: The SP Circuit Path

12/8/2007 3 0 By: E. Cruz 2) Potencial de Contacto de lquidos El potencial de Contacto de lquidos, tiene lugar al lmite entre la zona lavada y l a zona virgen. No existe ninguna lutita que separe a las dos soluciones. Aniones a s como cationes pueden transferirse de una solucin a la otra (Figura B8), debido a la salinidad ms alta del agua de la formacin, tanto los cationes Na+ como los aniones de Cl- migrarn hacia el filtrado de lodo. El Ion de Na+ es comparativamente ms grande y arrastra 4.5 molculas de agua. El in Cl - es ms pequeo y arrastra slo 2.5 molculas de agua. Por lo tanto el anin Cl migrar ms fcilmente que los iones de Na+. El resultado es un aumento de cargas positivos dejado atrs en el agua de la formacin. Estas cargas positivas restringen la migracin del Cl- hacia la zona lavada. Una diferencia de potencial aparece al lmite entre las dos soluciones: Ej = K ' Log amf aw d) El Potencial Espontneo Esttico o SSP El potencial total de la cadena entera es as la suma algebraica de: Em + Ej que tambin se llama el Potencial Espontneo Esttico o SSP. El potencial Electrocintico es despreciado. El SP es la cada de potencial medido de las lneas de corriente en el pozo. A lo largo de su trayectoria la corriente del SP tiene que forzar su camino a tr avs de una serie de resistencias, tanto en la formacin como en el lodo (Figura B9). Esto significa que la cada de potencial total (qu es igual al SSP) esta dividida entre las diferentes formaciones y el lodo en proporcin a las resistencias encontradas por la corriente en cada medio respectivo. El SP que es la medida de la cada de potencial en el lodo del pozo es slo parte del SSP. En general, esta es un a porcin grande porque la resistencia elctrica ofrecida por el pozo es, en general, mucho mayor que la ofrecida por las formaciones. SP = SSP = (K + K') Log amf aw La curva del SP generalmente se presenta en la pista 1 del registro y normalment e se registra con las herramientas de resistividad asumiendo un lodo conductivo en el pozo. En formaciones permeables, la curva del SP muestra deflexiones desde la lnea base de arcillas. En capas gruesas y limpias la deflexin de la curva del SP tiend e a alcanzar una desviacin esencialmente constante que define una lnea de arenas limpias. La deflexin de la curva puede ser a la izquierda (negativa) o a la derecha (positiva), dependiendo principalmente de la resistividad relativa del agua de formacin y del filtrado de lodo (Figura B10).

12/8/2007 3 1 By: E. Cruz La magnitud de la deflexin del SP es siempre medida desde la lnea de lutitas a una lnea de formacin limpia, formaciones acuferas que contienen una solucin de cloruro de sodio, se da por: SSP = -K log(Rmfe / Rwe) K, es una constante que depende de la temperatura y del tipo de sal en el agua d e formacin. K = 71 @ 77 grados Fahrenheit para NaCl En la prctica, el SP est afectado por varios factores, todos ellos tienden a reduc ir su magnitud. El mximo SP disponible en una zona acufera, potente y limpia se denomina como Potencial Espontneo Esttico, o SSP (Figura B10). El SP es reducido por la arcilla en una zona arcillosa y la desviacin se llama Pseudo esttica Potencial Espontneo, o PSP. La relacin de estos dos valores, denominado como Alfa = PSP/SSP, se utiliza de vez en cuando como un indicador de arcilla en arenas arcillosas. Una aproximacin del SSP en una arena arcillosas es SSP = PSP / (1 - VSh) donde el volumen de arcilla (VSh) se estima de la curva de Rayos Gamma, la cual se discutir ms tarde. e) Aplicaciones de la Curva del SP El SP puede utilizarse para: - detectar capas permeables ( solo una indicacin cualitativa). - determinar Rw, resistividad del agua de formacin, - obtener una indicacin de volumen de arcilla en una zona. - indicar el ambiente de depositacin. f) Factores que Afectan las lecturas del SP - Espesor de Capa: SP disminuye proporcional al espesor de la capa. - Invasin: Reduce el valor SP - Arcillosidad: la presencia de arcilla en la formacin reduce el SP - Hidrocarburos: los Hidrocarburos en formaciones arcillosas reducirn ligeramente el SSP - Filtrado de lodo: La magnitud y direccin de la deflexin del SP desde la lnea base arcilla, depende de las resistividades relativas del filtrado de lodo y del agua de la formacin. - Lodo Dulce - SP negativo (Figura 8). Rmf > Rw - Lodo salino - SP positivo (Figura 8). Rw > Rmf Rw = Rmf - cero SP, no existe deflexin (Figura 8).

12/8/2007 3 2 By: E. Cruz g) Clculo del Rw a partir de la curva del SP Debido a la dependencia de Rmf y Rw, la magnitud de la deflexin de la curva del SP nos permite calcular el valor de Rw de la formacin cuando el valor de Rmf es conocido. Este mtodo, cuando se aplica en formaciones limpias, es generalmente exacto. 1. Del cabezal del registro obtener Rmf a temperatura de la superficie 2. Convertir Rmf a temperatura de la formacin utilizando Gen-9 (Figura B12). 3. Convertir Rmf a la temperatura de la formacin a Rmfe que usa: Rmfe = .85 x Rmf (aproximacin). Si Rmf es menor que 0.03 ohm-m o mayor que 1.5 ohm-m a temperatura de formacin, utilizar carta SP-2 (Figura B12) para obtener Rmfe. 4. Calcular el SP Esttico (SSP) del registro frente a la zona de inters. 5. Entre en la carta SP-1 (figura B11) con el SP Esttico, temperatura de la formacin y Rmfe para conseguir Rwe a la temperatura de formacin. 6. Entre en la carta SP-2 (Figura B12) con Rwe y temperatura de la formacin para conseguir Rw.

12/8/2007 3 3 By: E. Cruz Gamma Ray and Spontaneous Potential SP 0.01 0.02 0.04 0.06 0.1 0.2 0.4 0.6 1 2 4 6 10 20 40 60 100 0.001 0.005 0.01 0.02 0.05 0.1 0.2 0.5 1.0 2.0 Rmfeq (ohm-m) Rmfeq /Rweq aw/amf or Rmfe /Rwe Rweq (ohm-m) +50 0 50 100 150 200 ESSP, static spontaneous potential (mV) 250C 200C 150C 100C 50C 0C 500F 400F 300F 200F 100F Formation temperature 0.3 0.4 0.6 0.8 1 2 4 6

8 10 20 40 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 1 2 3 4 6 8 10 20 30 40 50 5 Rweq Determination from ESSP Clean formations This chart and nomograph calculate the equivalent formation water resistivity, R weq, from the static spontaneous potential, ESSP, measurement in clean formations. Enter the nomograph with ESSP in mV, turning through the reservoir temperature in F or C to def ne the Rmfeq/Rweq ratio. From this value, pass through the Rmfeq value to def ne Rweq. For predominantly NaCl muds, determine Rmfeq as follows: a. If Rmf at 75F (24C) is greater than 0.1 ohm-m, correct Rmf to formation temperature using Chart Gen-9, and use Rmfeq = 0.85 Rmf. b. If Rmf at 75F (24C) is less than 0.1 ohm-m, use Chart SP-2 to derive a value of Rmfeq at formation temperature. Example: SSP = 100 mV at 250F Rmf = 0.70 ohm-m at 100F or 0.33 ohm-m at 250F Therefore, Rmfeq = 0.85 0.33 = 0.28 ohm-m at 250F Rweq = 0.025 ohm-m at 250F Kc log(Rmfeq/Rweq) ESSP = KC = 61 + 0.133 TF KC = 65 + 0.24 TC Figure B11

12/8/2007 3 4 By: E. Cruz Gamma Ray and Spontaneous Potential Schlumberger SP Rw versus Rweq and Formation Temperature 0.005 0.01 0.02 0.03 0.05 0.1 0.2 0.3 0.5 1.0 2 3 4 5 0.001 0.002 0.005 0.01 0.02 0.05 0.1 0.2 0.5 1.0 2.0 Rw or Rmf (ohm-m) Rweq or Rmfeq (ohm-m) 500F 400F 300F 200F 150F 100F 75F Saturation 400F 300F 200F 150F 100F 75F 500F NaCl at 75F These charts convert equivalent water resistivity, Rweq, from Chart SP-1 to actual water resistivity, Rw. They may also be used to convert Rmf to Rmfeq in saline muds. Use the solid lines for predominantly NaCl waters. The dashed lines are approximate for average fresh formation waters (where effects of salts other than NaCl become signifcant). The dashed portions may also be used for gyp-base mud f ltrates. Example: Rweq = 0.025 ohm-m at 120C From chart, Rw = 0.031 ohm-m at 120C Special procedures for muds containing Ca or Mg in solution are discussed in Reference 3. Lime-base muds usually have a negligible amount of Ca in solution; they may be treated as regular mud types. Figure B12

12/8/2007 3 5 By: E. Cruz B2.O MEDIDAS DE RT POR LOS PRINCIPIOS DE INDUCCIN Nosotros tenemos dos diferentes tipos o clases de herramientas diseadas para los dos ambientes ms comunes del pozo: 1.Pozos No Conductivos - Incluyen Sistemas de lodo en base de agua dulce, Sistemas de lodo Inversos y pozos llenos de aire. a. Dual Induccin - SFL ( Fuera de servicio) b. Phasor la Induccin Dual SFL c. Induccin de Arreglos de Imgenes, tipo AIT 2. Pozos Conductivos - Incluyen Lodos salinos a Lodos saturados de Sal a) Dual Laterolog B2.1 PRINCIPIOS DEL REGISTRO DE INDUCCION Las medidas de induccin fueron originalmente desarrolladas para medir la resistividad de la formacin en pozos con lodos en base de petrleo y para pozos llenos de aire. Las herramientas de electrodos no pueden trabajar en este tipo d e ambiente de lodos no conductivos. Anteriormente se intent utilizar unos sistemas de rascadores para que los electrodos trabajen, pero los esfuerzos no fueron satisfactorios. La experiencia demostr muy pronto que el registro de induccin tena tambin muchas ventajas cuando se lo utiliza en pozos perforados con lodos en base de agua. Diseado para una investigacin profunda, los registros de induccin pueden enfocarse para minimizar las influencias del pozo, de las formaciones adyacentes y de la zona invadida. Principio Las herramientas de induccin de hoy da tienen muchas bobinas transmisoras y receptoras. Sin embargo, el principio puede ser entendido considerando solo una bobina transmisora y una receptora, (vea Figura B13). Se enva una corriente alterna de alta frecuencia y de intensidad constante a travs de la bobina transmisora. Se crea un campo magntico alterno que induce corriente hacia la formacin alrededor del agujero. Dichas corrientes fluyen en anillos de forma circular que son coaxiales con la bobina de transmisin y crean a su vez un campo magntico que induce un voltaje en la bobina receptora. Ya que la corriente alterna en la bobina de transmisin es de amplitud y frecuencia constantes, las corrientes de anillos son directamente proporcionales a la conductividad de la formacin. El voltaje inducido en la bobina receptora es proporcional a las corrientes de anillo y as a la conductividad de la formacin.

12/8/2007 3 6 By: E. Cruz Tambin hay un acoplamiento directo entre las bobinas transmisora y receptora. La seal que se origina de este acoplamiento se elimina con el uso de bobinas compensadoras . La herramienta de induccin funciona mejor cuando el fluido del pozo es aislante, incluso aire o gas. La herramienta tambin trabaja bien cuando el pozo contiene lodo conductivo, amenos que ste sea demasiado salado, las formaciones muy resistivas o el dimetro muy grande. B2.2 PRINCIPIOS DEL REGISTRO DE ENFOQUE ESFERICO La herramienta SFL mide la resistividad de la formacin cerca de la pared del pozo y proporciona la medida somera de investigacin para evaluar los efectos de la invasin de las medidas mas profundas de resistividad. Esta es una herramienta de espaciamiento corto utilizada en la herramienta anterior del Phasor Induccin-SFL. El sistema de SFL difiere de anteriores herramientas enfocadas. Mientras los sistemas intentan enfocar la corriente en discos planares, el sistema SFL establece esencialmente corazas de potencial constante alrededor del electrodo de corriente. La herramienta del SFL es hbil para mantener la distribucin potencial esfrica en la formacin sobre un rango amplio de agujeros variables an cuando un agujero conductivo este presente. Para acompaar a este arreglo, la herramienta del SFL esta compuesto de dos sistemas de corriente separados e independientes ( Figura B14). El sistema de corriente de remolino sirve para taponar el agujero y establecer las esferas equipotenciales. El sistema de corriente de registracin la causa una corriente independiente para fluir a travs del volumen de investigacin, la intensidad de esta corriente es proporcional a la conductividad de la formacin. La herramienta del SFL consiste de electrodos de corriente-emisin, electrodos de corriente-retorno y electrodos de medida. Dos esferas equipotenciales alrededor de la fuente de corriente de la herramienta son establecidas. La primera esfera es de alrededor 9 pulgadas del electrodo de corriente y el otro e sta a 50 pulgadas de distancia. Un potencial constante de 2.5 mV se mantiene entre estas dos superficies esfricas. Por cuanto el volumen de formacin entre estas dos superficies es constante (espaciamiento de electrodos es fijo) y la cada de voltaje es constante (2.5 mV), la resistividad de este volumen de formacin puede ser determinada midiendo el flujo de corriente. B2.3 REGISTRO DE INDUCCIN DOBLE ENFOQUE ESFERICO ste es el ms bsico de los dispositivos de induccin y fue la medida de referencia de la induccin por mas de 20 aos hasta su retiro del mercado en 1990. La herramienta proporciona tres curvas de resistividades enfocadas: dos de Induccin y una Curva somera de enfoque esfrico ms el Potencial Espontneo. Cada curva tiene una profundidad diferente de investigacin (Figura B 15).

12/8/2007 3 7 By: E. Cruz Registro de Enfoque Esfrico - un dispositivo de lectura poco profundo afectado principalmente por la zona lavada (Rxo). (Distancia radial = 30 cm o 12 pulgadas) Induccin Media (ILM) - dependiendo del dimetro del perfil de invasin, el ILM puede estar influenciado por la zonas Rxo o Rt o ambas. (Distancia radial = 60-80 cm. 24-32 pulgadas) . Induccin profunda (ILD) - est principalmente afectada por Rt , a menos que la invasin sea muy profunda. Cada curva de induccin o las dos pueden estar influenciadas si un anulo est presente. (Distancia radial = 1.2-1.5 m.)

12/8/2007 3 8 By: E. Cruz Correlation GR 0 API 150 SP -100 MV 20 CALI 6 IN 16 Depth Resistivity SFLU 0.2 OHMM 2000 ILM 0.2 OHMM 2000 ILD 0.2 OHMM 2000 9300 9350 9400 Figure B15

12/8/2007 3 9 By: E. Cruz a) Presentacin del Registro a. Logartmico: En una escala 1:200 se presentan curvas de la resistividad en una escala logartmica. Esta es la presentacin preferida para los Analistas de Registros (Figura B15) b. Log-Lineal: Aqu la escala 1:200 presenta dos curvas de resistividad, la curva SFL promediada y la curva de ILD sobre una escala de resistividad lineal. Tambin esta incluida la curva equivalente al ILD que es la curva de conductividad. Esta presentacin es principalmente til para propsitos de correlacin. Se registran ambas presentaciones simultneamente. b) Caractersticas de la Herramienta y Aplicaciones - La herramienta de Induccin Doble-SFL, es muy efectiva cuando se la utiliza en agujeros perforados con lodos moderadamente conductivos, por ejemplo cuando Rmf/Rw >2.5. - El enfoque vertical es bueno, valores confiables de Rt se pueden obtener donde el espesor de la capa es mayor a 12 pies. - Por cuanto la herramienta actualmente mide la conductividad de la formacin y luego lo convierte a valores de resistividad, los resultados son ms precisos en zonas de baja resistividad. - La registracin de tres curvas que investigan cantidades diferentes de volumen de la formacin, nos permite estudiar los perfiles de invasin y donde la invasin es profunda para hacer las correcciones para obtener Rt. - Puesto que los dos dispositivos de Induccin producen sus seales induciendo un campo magntico en la formacin, ellos pueden correrse en pozos perforados con aire o en pozos perforados con lodos no conductivos. (El SFL requiere un camino conductivo a travs del lodo de perforacin y no puede estar presente en estos casos). Una curva de Rayos Gamma normalmente registrada en lugar del SP. Las cartas de correccin estn disponibles por cada compaa que registra para corregir por la influencia de: - Agujero (dimetro y resistividad del lodo). - espesor de la capa - invasin c) Limitaciones - La registracin en pozos de dimetros grandes perforados con lodos salinos, debera ser evitada en particular en formaciones de alta resistividad. Seales de agujeros grandes se agregarn a las seales de la formacin produciendo bajas seales aparentes de resistividad. - En zonas de alta resistividad (conductibilidad baja), e.g. ms de 250 ohmm, pueden ocurrir errores en las medidas. Los problemas anteriores a veces pueden ser minimizados por un sistema de calibracin en el fondo del pozo. Una zona gruesa de porosidad cero, como por ejemplo caliza, o anhidrita son ideal para este propsito. Por lo tanto si se espe ra

12/8/2007 4 0 By: E. Cruz dificultades en obtener una buena medida del DIL, esto es a menudo una ventaje para correr un registro de porosidad con caliper antes del registro DIL. (Esto tambin debera ser anotado que estos cambios fueron hechos nicamente a los registros DIL y tambin anotado en la seccin de observaciones de la cabeza del registro). d) Las respuestas del Registro (Figura B 16) Para pozos perforados con lodos frescos (Rmf / Rw > 2.5, Rxo / Rt > 2.5) las conclusiones generales siguientes pueden ser sacadas por inspeccin del registro: - Cuando SFL = ILM = ILD; Rt = ILD, esto indica cero o la invasin muy poco profunda. - Cuando SFL > ILM = ILD; Rt = ILD, esto indica invasin moderada. - Cuando SFL > ILM > ILD, y si Rxo = SFL, entonces Rt < ILD, este indica invasin profunda. Cuando SFL = ILM > ILD, y si Rxo = SFL, nosotros debemos utilizar la carta de Schlumberger Rint 2c (Figura B17) para obtener Rt. Esta respuesta indica invasin muy profunda. En general, lo ms cerca de la curva media es para el SFL, lo ms profundo de la invasin. El resultado de corregir por invasin es obtener un Rt que sea ms bajo que ILD. Por lo tanto utilizando las lecturas del ILD sin la correccin, obtendremos una Sw optimista. e)Resumen Beneficios: - El registro de Induccin Doble (Dual Induction)-SFL, puede usarse mas Efectivamente en agujeros llenos de lodo ligeramente conductivo, lodos noconduct ivos y pozos perforados con aire. - El enfoque vertical es bueno y da valores confiables de Rt, para capas ms gruesas que 12 pies. - Mide bajas resistividades en forma precisa (menos de diez ohm-metros). - Registracin de 3 medidas de resistividad enfocada, las cuales investigan diferentes volmenes de formacin, nos permite estudiar el perfil de invasin en el caso de invasin profunda. Los Cartas de correccin estn disponibles por cada compaa de Servicios: - Agujero - Espesor de la capa - Invasin Desventajas: - No confiable para el resistividades > 250 ohm-m (utilizar un registro Dual Laterolog).

12/8/2007 4 1 By: E. Cruz - Agujeros grandes y lodos salinos producen seales grandes las cuales dan una resistividad aparente muy baja (en este caso es recomendable utilizar el DLL).

12/8/2007 4 2 By: E. Cruz Resistivity Rint DIL* Dual Induction SFL* Spherically Focused Resistivity Log ID IM SFL RIM/RID RSFL/RID Thick beds, 8-in. [203-mm] hole, skin-effect corrected, DIS-EA or equivalent 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.7 1.9 20 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 40 50 60 70 80 90 15 20 0.38 0.50 0.63 1.27 1.52 1.78 10 25 30 30 25 15 7 0.75 di (m) 1.01 5 3 2 0.95 0.85 0.75 1.0 20 di (in.) Rt RD Rxo/Rm 20 Rxo Rt Figure B17

12/8/2007 4 3 By: E. Cruz B2.4 HERRAMIENTA DE INDUCCIN DE FASORES Y SFL La herramienta de Induccin de Fasores (Phasor Induction) y SFL (Figura B18), utiliza un arreglo convencional de Dual Induction-SFL para registrar datos de resistividad a tres profundidades de investigacin (ver Carta B1). Adems de la medida usual de induccin (seal-R), la herramienta realiza una medida de alta calidad de la seal de cuadratura de induccin (seal-X). Estas medidas se combinan con nuevos adelantos en procesamiento de las seales para proporcionar un registro de induccin de alta resolucin para capas delgadas menores a 2 pies. Correcciones totales para estos ambientes distorsionados son realizadas tanto por efecto de agujero como por capas adyacentes. Desde su introduccin en el mercado a inicios de los aos 60, la herramienta Dual Induccin ha evolucionado hasta convertirse la registracin primaria para la evaluacin de formacin en pozos con lodos frescos (agua dulce) y pozos en base de aceite. Las herramientas anteriores, sin embargo, han producido registros con limitaciones en las respuestas. Estas limitaciones normalmente han requerido correcciones manuales tediosas. En casos extremos las limitaciones de la respues ta de la herramienta han producido formas en los registros que estaban equivocados para estructuras geolgicas. No obstante que las distorsiones de la resistividad d e la formacin causada por efecto de la resolucin y por efecto de capas adyacentes son totalmente predecibles desde la teora electromagntica, los algoritmos de

12/8/2007 4 4 By: E. Cruz correccin automtica no tuvieron xito anteriormente, debido a la medida no lineal de la seal-R la cual fue la nica medida realizada en las herramientas antiguas. Nuevos desarrollos en tecnologa de la electrnica, trabajan en computar la respuesta de la herramienta de induccin en modelos de formacin reales, y la moderna teora de procesamiento de seales ha combinado para permitir el desarrollo de una herramienta ms nueva que puede superar las limitaciones de herramientas anteriores. En los ltimos aos la tecnologa a avanzado mucho ms con el desarrollo de nuevos modelos de herramientas, mayor numero de medidas y alto procesamiento hasta llegar a imgenes de resistividad como es el caso de la herramienta AIT de la compaa Schlumberger. Punto central a este desarrollo es una tcnica de deconvolucin no lineal que corrig e el registro de induccin en tiempo real por efecto de capas adyacentes y mejora la resolucin de capas delgadas sobre un amplio rango de conductividades de la formacin. Este algoritmo, llamado procesamiento Phasor, requiere el uso de la seal de cuadratura de induccin, o seal-X la cual mide directamente la seal no lineal. El procesamiento Phasor corrige por efecto de capas adyacentes y proporciona resolucin para capas delgadas a travs de procesamiento mejorado hasta detectar capas de 60 cm en muchos casos. Agregando medidas como la geometra del agujero en la misma configuracin de las herramientas, se pueden corregir en tiempo real los efectos causados por el agujero. Eliminados estos efectos ambientales, se puede realizar en tiempo real una inversin de la informacin para obtener un modelo de tres parmetros de invasin. El diseo del Phasor Induccin proporciona varias ventajas adicionales sobre las herramientas existentes. stas incluyen mejoras en el sistema de la calibracin, estabilidad en el error causado por la herramienta, respuesta del SFL, una reduc cin de la seal y ruido del cable. Cada uno de estas mejoras contribuye a proporcionar medidas de resistividad de la formacin ms exactas sobre un rango ms amplio de resistividad y condiciones del agujero.

12/8/2007 4 5 By: E. Cruz a) Formas y Descripcin de la Herramienta Phasor La herramienta de Induccin Phasor SFL, se puede combinarse con otras herramientas de telemetra de cable. Las medidas que regresan a la superficie incluyen seales-R profundas (ID), medias (IM); seales-X ID e IM; voltaje y corriente SFL, corriente de enfoque SFL; potencial espontneo SP, voltaje Armor del SP y un arreglo de temperatura. Todas las medidas excepto el SP son digitalizadas en el fondo del pozo con convertidores de alta resolucin analgicos-a-digitales y todos los canales de medida s recalibran cada 6 pulgadas (15 cm) durante el registro. La frecuencia de operacin de los arreglos de induccin se puede seleccionar en 10 Khz, 20 Khz o 40 Khz, con una frecuencia predefinida de 20 Khz. La herramienta tambin proporciona medidas de importantes seales analgicas y monitoreo continuo de las seales digitales como una ayuda para detectar y analizar alguna cada de la herramienta. Profundidades de investigacin y la resolucin vertical de las medidas son listadas. b) La Presentacin del Registro El mismo formato de presentacin es utilizado para ambas generaciones de herramientas de la induccin. Los dos registros pueden ser identificados por las siguientes diferencias (Figura B19). a. Induccin Profunda (IDPH) - el registro utiliza la sigla de IDPH para identificar proceso de Phasor. b. Induccin Media (IMPH) - el registro utiliza la sigla de IMPH para identificar proceso de Phasor. c. Hay una marca de picadillo al lado correcto de la pista de profundidad. c) Caractersticas de la Herramienta, Mejoras, y Aplicaciones SFL, puede usarse efectivamente en agujeros llenos de - Phasor Induction lodo ligeramente conductivo, lodos no conductivos y pozos en base de aire. - El enfoque vertical es bueno y da valores confiables de Rt, por las capas ms gruesas que miden hasta 7.5 pies sin correcciones por efecto de capas adyacentes. - Mide con precisin bajas resistividades. - Registracin de tres medidas de enfoque que investiga volmenes diferentes de formacin. - Confiable para resistividades hasta 1000 ohm-m contra 250 ohm-m con herramienta de la Induccin normal. - Da lecturas exactas en pozos de hasta 21 pulgadas de dimetro (Rt / Rm < 1000). - Opera a frecuencias variables del transmisor para mejorar la relacin sealruido. - Utiliza tcnicas de transmisin digitales para mejorar la exactitud de calibracin y de medida.

12/8/2007 4 6 By: E. Cruz Las cartas de correccin estn disponibles para: - Agujero - Espesor de capa - Invasin (Carta Rint 11 a) Phasor Induction - SFL Median Depth of Investigation 1.- Metres Feet / Inches Above 100 ohm -m ID 1,58 62 inches Homogeneous IM 0,79 31 inches formation SFL 0,41 16 inches 2.At 0.1 ohm-m ID 1,22 48 inches homogeneous IM 0,66 26 inches formation SFL 0,41 16 inches Phasor Induction - SFL Vertical Resolution Vertical resolution IDPH 2,46 8 feet bed thickness for full IMPH 1,85 6 feet Rt determination IDER* 0,92 3 feet no invasion IMER 0,92 3 feet IDVR# 0,61 2 feet IMVR 0,61 2 feet SFL 0,61 2 feet * ER - Enhanced Resolution Phasor # VR - Very Enhanced Resolution Phasor Chart B1

12/8/2007 4 7 By: E. Cruz Correlation GR(N/A) 0 150 SP -180 MV 80 CALI(N/A) 6 16 Depth Resistivity ResS(SFLU) 0.2 OHMM 2000 ResM(IMPH) 0.2 OHMM 2000 ResD(IDPH) 0.2 OHMM 2000 9400 9450 9500 Figure B19 PHASOR-SFL

12/8/2007 4 8 By: E. Cruz B3.O Medida de Rt por Principios de Laterolog B3.1 DUAL LATEROLOG Hablando ampliamente, los fluidos del pozo durante las operaciones de perforacin son separados en categoras de conductivos y no conductivos. Cada uno propone un desafo particular cuando se mide la resistividad de la formacin. El Dual Laterolog es un dispositivo de emisin de corriente de electrodo que se mide mejor en lodos salinos (i.e. donde Rt / Rm>> > 100, Rmf / Rw < 2.5). Est diseado para obtener Rt, midiendo la resistividad con varios arreglos con diferentes profundidades de investigacin. Las medidas responden a tres profundidades de investigacin apropiadamente escogidas, normalmente aproximadas el perfil de invasin del pozo para determinar Rt. Para una mejor exactitud de la interpretacin, el sistema debera cumplir con los siguientes requerimientos: - Los efectos del pozo deberan ser pequeos y/o corregibles. - Las resoluciones verticales deben ser similares. - Las investigaciones radiales deberan ser bien distribuidas; i.e., una lectura debera ser profunda, una somera y la tercera entre las dos anteriores. a) Descripcin y Caractersticas Como resultado se desarroll la herramienta del MicroSFL- Dual Laterolog con grabaciones simultneas. La Figura B21 ilustra el enfoque usado por el dispositivo del Laterolog profundo (izquierdo) y por el dispositivo de Laterolog somero (derecho). Ambos usan los mismos electrodos y tiene el mismo espesor del espectro de la corriente, pero tienen diferentes enfoques para proporcionar diferentes caractersticas en las profundidades de investigacin.

12/8/2007 4 9 By: E. Cruz La herramienta DLL tiene un rango de respuesta de 0.2 a 40,000 ohm-m, rango que es mucho ms ancho que el cubierto por dispositivos de Laterolog anteriores. Para lograr una mejor exactitud tanto en bajas y altas resistividades una constante de poder de medida del sistema es empleado. En este sistema ambas medidas de corriente (io) y medida de voltaje (Vo) son variados y medidos, pero el producto de las dos, (i.e., poder) VoIo, es mantenida constante. Las medidas de profundidad del latero log (LLD) o de la herramienta DLL, tienen una mayor profundidad de investigacin que anteriores herramientas de latero log, extendiendo el rango en las condiciones de la formacin, hacen que las determinaciones de Rt sean ms confiables. Para lograrlo, se necesitan electrodos de guardia muy largos; la distancia entre los extremos de los electrodos de la herramienta de DLL-Rxo es de aproximadamente 8.5 metros (28 pies). El espesor de espectro nominal de 60 cm (2 pies), asegurando una buena resolucin vertical. La investigacin radial es de 1.2 a 1.5 metros (4-5 pies). La medida del Laterolog poco profunda (LSS) tiene la misma resolucin vertical como el del dispositivo del Laterolog profundo 60 cm (2 pies), pero responde ms intensamente a aquella regin alrededor del pozo normalmente afectada por la invasin. Usa un tipo de enfoque llamado pseudolaterolog, en donde la corriente enfocada retorna a los electrodos cercanos en lugar de los electrodos

12/8/2007 5 0 By: E. Cruz distantes. Esto causa que la medida de la corriente retorne ms rpidamente una vez que ha entrado en la formacin, as produciendo una profundidad de investigacin relativamente corta de 50 a 60 centmetros (20 a 24 pulgadas). b) Presentacin del Registro La presentacin de DLL-MSFL es muy similar a la del Phasor Induction. Las diferencias incluyen: escalas expandidas de resistividad (0.2 - 200,000 ohm-m) y la la c) 1. Rw 2. adicin del Gamma Ray y el Caliper (si MSFL es usado). Vea el registro en Figura B23. Caractersticas y aplicaciones de la herramienta El Dual Laterolog es ms efectivo en lodos salinos (alto Rt/Rm) o donde Rmf / < 2.5. (Figura B22) . La herramienta tiene un excelente rango de resistividad, de 0.2 a 40,000 ohmm

es posible. Figure B19 LATEROLOG PREFERRED (%) PO RO S I TY USE BOTH LOGS Bellow appropriate Rw curve INDUCTION LOG PREFERRED ABOVE APPROPRIATE Rw CURVE 30 25 20 15 10 5 0 .5 .7 1. 2. 3. 4. 5. 7 10. 20 30 Rmf / Rw Figure B22: Preferred ranges of applications of Induction logs and laterologs Rw = 0.1 O - M Rw = 0.1 O - M Rw = 0.01 O - M

12/8/2007 5 1 By: E. Cruz Correlation GR 0 API 150 SP(N/A) -100 50 CALI 6 IN 16 Depth Resistivity ResS(MSFL) 0.2 OHMM 2000 ResM(LLS) 0.2 OHMM 2000 ResD(LLD) 0.2 OHMM 2000 9600 9650 9700 Figure B23

12/8/2007 5 2 By: E. Cruz 3. La resolucin vertical es excelente, Rt puede obtenerse en capas tan delgadas como de 60 cm ( 2 pies). 4. El LLD tiene muy pequeos efectos por pozo en agujeros largos. 5. Cuando es combinado con una medida de Rxo, las curvas del LLd, y del LLs pueden ser usadas para estudiar perfiles de invasin y computar un valor de Rt ms exacto. Vea Carta Rint-9 (Figura B24). 6. Asumiendo que las condiciones de pozo son adecuadas, la separacin entre las curvas LLS y LLD pueden ser usadas para dar una mirada rpida de indicacin de hidrocarburos; particularmente en lodos salinos. En lodos salinos la relacin Rxo / Rt ser menor a uno para una mejor zona, mientras mayor la separacin entre LLs y LLd. d)Limitaciones 1. Las herramientas no deberan usarse en lodos frescos (Rmf / Rw > 2.5.) 2. Las herramientas requieren de una buena centralizacin para minimizar las influencias del pozo en el LLs. 3. Si la invasin es profunda, un valor bueno de Rxo (e.g. de un registro Micro-esfricamente Enfocado) se requiere corregir LLd por la influencia de la invasin para obtener un valor exacto de Rt. Las cartas de correccin estn disponibles por la influencia de: - el pozo (dimetro y resistividad del lodo). - la invasin. (Carta Rint-9b) - el espesor de capa.

12/8/2007 5 3 By: E. Cruz Resistivity Rint Dual Laterolog Rxo Device DLT-D/E LLD LLS R xo device 1.1 1.2 1.3 1.4 1.6 1.8 100 80 60 40 30 20 15 10 8 6 4 3 2 1.5 1 0.8 0.6 0.4 0.3 0.2 RLLD/Rxo RLLD/RLLS Thick beds, 8-in. [203-mm] hole, no annulus, no transition zone, Rxo/Rm = 50, use data corrected for borehole effect 20 30 80 100 120 0.50 0.75 1.01 1.27 1.52 2.03 3.04 40 50 60 100 70 50 30 20 15 10 7 5 3 1.5 2 0.4 0.2 100 60

40 30 20 2.54 1.52 1.01 0.75 0.50 0.4 0.6 0.8 1.0 1.5 2 3 4 6 8 10 15 20 30 40 50 di (in.) di (m) di (in.) di (m) Rt Rxo Rt Rxo Rt RLLD Figure B24

12/8/2007 5 4 By: E. Cruz B4.0 Medida de Rxo por Principios de Micro-Resistividad B4.1 INTRODUCCIN Como se ha mencionado, una medida de resistividad de la zona invadida, Rxo, es un importante parmetro al intentar definir el dimetro de invasin. Puesto que la zona invadida se extiende solo unos pocos centmetros desde el pozo, un dispositivo de lectura poco profundo es requerido. Tales herramientas son el Microlog, Microlaterolog, Proximity Log y el Micro-Spherically Focused Log. Todos son dispositivos de tipo de almohadilla que se aprietan contra la pared de l pozo para hacer sus medidas. Hoy, el Microlog y Micro-Spherically Focused Log son completamente combinables con todos los principales servicios de perfilaje de registros. Se ha n discontinuado el Microlaterolog y el Proximity Log debido a las Limitaciones en su diseo. Otro servicio, la Herramienta de Propagacin Electromagntica, tambin proporciona una excelente medida de Rxo. Este servicio es un dispositivo avanzado y no ser discutido en este manual. Para medir Rxo, la herramienta debe tener una muy pequea profundidad de investigacin. Puesto que la lectura debera ser afectada por el pozo tan poco como sea posible, una herramienta de almohadilla de pared es usada. Las corrientes de los electrodos en la almohadilla deben atravesar la costra par a alcanzar la zona invadida. Por consiguiente, las lecturas de microresistividad s on afectadas por la costra; el efecto depende de la resistividad de la costra, Rmc, y del grosor de la costra hmc. Es ms, las costras pueden ser anisotrpicas, con resistividades paralelas a la pared del pozo menos que por la costra. Costras anisotrpicas incrementan los efectos de costra en las lecturas de microresistividad as que el grosor efectivo o elctrico de costra es mayor que el indicado por el Caliper. B4.2 REGISTRO DEL MICROLOG Con la herramienta del Microlog, dos dispositivos de corto espaciamiento de diferentes profundidades de investigacin proporcionan medidas de resistividad de un volumen muy pequeo de costra y formacin que unen inmediatamente al pozo. La comparacin de las lecturas de las dos curvas identifica costras con indicativo s de invasin y por lo tanto de formaciones permeables. b)Principio La almohadilla de caucho del Microlog se aprieta contra la pared del pozo por brazos y resortes (Figura B25). La cara de la almohadilla tiene tres pequeos electrodos espaciados en lnea, separados por 1 pulgada (2.5 centmetros). Con estos electrodos se obtienen medidas de microinversa (R1 x1 ) de 1 por 1 pulgada y micronormal de 2 pulgadas (5.1 centmetros) siendo registradas simultneamente.

12/8/2007 5 5 By: E. Cruz Las corrientes emitidas de estos electrodos son totalmente no enfocados fluyendo por el camino de menor resistencia (Figura B26). En cuanto el fluido de perforacin entra en la formacin permeable, los slidos del lodo se acumulan en la pared del agujero y forman una costra. Normalmente, la resistividad de la costra es ligeramente mayor que la resistividad del lodo y considerablemente menor que la resistividad de la zona invadida cerca del pozo. El dispositivo micronormal de 2 pulgada tiene una mayor profundidad de investigacin que la microinversa. Por consiguiente, es menos influenciado por la costra y lee una resistividad ms alta produciendo una separacin positiva de la curva. En la presencia de costra de baja resistividad, ambos dispositivos miden resistividades moderadas y normalmente van de 2 a 10 veces Rm. En formaciones impermeables, las dos curvas leen casi iguales lecturas o exhiben alguna separacin negativa. Aqu las resistividades normalmente son mucho mayores que en formaciones permeables. (Vea Figura B27 - Microlog). Bajo circunstancias favorables el Microlog puede usarse para obtener Rxo pero generalmente es considerado un buen indicador cualitativo de permeabilidad, en lugar de una medida de Rxo b) las Limitaciones de Microlog - Rxo / Rmc deben ser aproximadamente menores que 15. - Espesor de la costra < 1.2 cm - Profundidad de Invasin > 10 cm, por otra parte las lecturas del Microlog son afectadas por Rt B4.3 REGISTROS MICRO-ESFRICAMENTE ENFOCADOS (MSFL) El MicroSFL es un dispositivo de registro esfricamente enfocado, montado en una almohadilla que ha reemplazado a los Microlaterolog y a las herramientas de Proximidad (Proximity). Tiene dos ventajas distintas sobre los otros dispositivo s de Rxo. El primero es su poder de combinarse con otras herramientas de registros, tales como Phasor Induccin, Array Induction y Dual Laterolog.

12/8/2007 5 6 By: E. Cruz Esto elimina la necesidad de una carrera adicional de registro para obtener la informacin de Rxo. Vea Figura B23 para un ejemplo del registro de MSFL con Laterolog Dual. La segunda mejora est en la respuesta de la herramienta para zonas Rxo poco profundo con presencia de costra de lodo. La limitacin principal de la medida de Microlaterolog fue su sensibilidad a la costra. Cuando el espesor de la costra e xceda aproximadamente los 3/8 de pulgada, las lecturas del registro se influenciaban severamente a los altos contrastes de Rxo / Rmc. El registro de Proximidad, por otro lado, era relativamente insensible a la costra, pero requera de un dimetro de la zona invadida de aproximadamente 100 cm (39 pulgadas)para proporcionar aproximaciones directas de Rxo. La solucin se encontr en una adaptacin del principio de enfocar esfricamente en un dispositivo del almohadilla de contacto de pared del pozo. Por una seleccin cuidadosa del espaciamiento de electrodos y controles de corriente de remolino , las medidas del MicroSFL fueron diseadas para minimizar el efecto de costra por cualquier aumento indebido en la profundidad de investigacin. Figure B28 ilustra, esquemticamente, los modelos actuales (izquierdo) y el arreglo del electrodo (derecho) de la herramienta de MicroSFL. Forzando para que la corriente fluya directamente a la formacin, el efecto de la resistividad de la costra es minimizada; todava as la herramienta tiene una profundidad muy somera de investigacin.

12/8/2007 5 7 By: E. Cruz Tambin pueden computarse curvas del Microlog sintticas de los parmetros del MicroSFL. Es posible obtener matemticamente las curvas de Micronormal y Microinversa ya que la medida de corriente mira principalmente la zona invadida y la corriente de remolino mira principalmente la costra. a)Limitaciones de MicroSFL - la profundidad de invasin > 4.7 (12cm). - el espesor de la costra de lodo < 0.04 (1.2 cm). - 4 (10cm) de investigacin radial. b) Aplicaciones del MicroSFL - Identificacin de zonas permeables. - Un valor excelente de Rxo del MSFL, proporciona una mirada rpida de la tcnica de sobre posicin para la comparacin de una curva de Rt despus de ser normalizada en una zona del 100% de Sw. Despus de la normalizacin cuando las curvas se separan es un indicativo de hidrocarburo mvil. - Determinacin de la Sw usando los valores de Rxo y de Rt proporcionan un chequeo libre litolgico e independiente de otros mtodos. Debe notarse que el uso de este sistema en lodos frescos donde la invasin profunda est presente, debera aproximarse con cautela. - Una medida de Rxo es otro mtodo de encontrar Rw cuando una zona acufera est disponible. F se calcula de Rxo y Rmf; Ro es determinado obteniendo RLLD y RLLS de los registros y luego corregidos por efectos de invasin y del agujero. Se resuelve Rw = Ro / F. Tambin, conociendo F , la . puede ser calculada. Recuerde la relacin para encontrar Rw es permitirle resolver Sw 2 = F Rw / Rt, en una posible zona de pago en cualquier sitio del pozo. Cartas de correccin estn disponibles para las influencias de: - Costra (Carta Rxo-3) (Figura B29).

12/8/2007 5 8 By: E. Cruz Rxo MicroSFL* Mudcake Correction Example: RMLL = 9.0 ohm-m Rmc = 0.15 ohm-m at formation temperature hmc = 9.5 mm giving RMLL/Rmc = 9.0/0.15 = 60 Therefore, RMLLcor/RMLL = 2 and RMLLcor = 2(9.0) = 18 ohm-m RMSFL/Rmc RMSFLcor/RMSFL Standard MicroSFL MSFL version III mudcake correction, 8-in. borehole 1 2 5 10 20 50 100 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 1 in. [25.4 mm] 3/4 in. [19 mm] 1/4 in. [6.4 mm] 1/8 in. [3.2 mm] 1/2 in. [12.7 mm] hmc 0 in. RMSFLcor/RMSFL RMSFL/Rmc Slimhole MicroSFL Slim MSFL mudcake correction, 8-in. borehole 1 2 5 10 20 50 100 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 1 in. [25.4 mm] 3/4 in. [19 mm] 1/2 in. [12.7 mm] 1/4 in. [6.4 mm] 3.2 mm] 0 1/8 in. [0 hmc *Mark of Schlumberger Schlumberger Figure B29

12/8/2007 5 9 By: E. Cruz B5.O Sesin de trabajo la. Rmf dado = 2.5 O - m @ 50 F, ENCONTRAR Rmf @ 126 F, usando Carta Gen - 9 (Figura B2). Rmf = @ 126 F b. Cul es concentracin de NaCl del filtrado de lodo en ppm? 2a. Dado una salinidad de la solucin de 80 000 ppm, encuentre el resistividad de la solucin @ 250 F Rm = @250C b. Dado una salinidad de la solucin de 10 000 pprn @ 68F, encuentre el resistivida d de la solucin @ 122F Rm = @122 F 3. Rm dado = .74 @ 68F, lo que Rm igualan a BHT si la Profundidad Total es 7872 ft y la Pendiente Geotrmica es 11F/100 ft (temperatura de Superficie 68F)? Rm = _______________________@_____________________F

12/8/2007 6 0 By: E. Cruz CONTENIDO C1.0 MEDIDAS de POROSIDAD C2.0 MEDIDAS de POROSIDAD DE LA HERRAMIENTA SNICA (BHC) C2.1 INTRODUCCIN C2.2 DETERMINACIN de POROSIDAD C2.3 FACTORES QUE AFECTAN LA INTERPRETACIN SNICA: C3.0 MEDIDAS de POROSIDAD A PARTIR DE LA HERRAMIENTA DE DENSIDAD Y LITOLOGIA C3.1 INTRODUCCIN C3.2 PRINCIPIO C3.3 POROSIDAD PARTIR DE UN REGISTRO de DENSIDAD C3.4 LITOLOGIA A PARTIR DE LA MEDIDA DEL PEF C3.5 FACTORES QUE AFECTAN AL REGISTRO de DENSIDAD C4.0 MEDIDAS de POROSIDAD APARTIR DE LA HERRAMIENTA de NEUTRN COMPENSADA (CNL) C4.1 INTRODUCCIN C4.2 PRINCIPIO C4.3 FACTORES QUE AFECTAN LOS REGISTROS de CNL C5.0 DETERMINACIN de la POROSIDAD TOTAL C6.0 EL REGISTRO de RAYOS GAMMA (GR) C6.1 PROPIEDADES DE LOS RAYOS GAMMA C6.2 EL REGISTRO DE RAYOS GAMMA ESPECTRALES (NGT) C7.0 SESIN de TRABAJO

12/8/2007 6 1 By: E. Cruz C1.0 MEDIDAS DE POROSIDAD C1.1 INTRODUCCIN La porosidad total (FT) puede componerse de porosidad primaria y secundaria. La porosidad efectiva es igual a la porosidad total despus de la correccin por arcilla. La porosidad de las rocas puede obtenerse del Registro Snico, del Registro de Densidad o del Registro Neutrnico. Para todos estos dispositivos, la respuesta de las herramientas est afectada por: la porosidad de la formacin, fluido y matriz. Si los efectos de fluido y de la matriz son conocidos o pueden determinarse, la respuesta de la herramienta puede determinarse y puede relacionarse a la porosidad. Por consiguiente, estos dispositivos son a menudo llamado como registros de porosidad. Todas las tres tcnicas anotadas responden a las caractersticas de la roca inmediatamente adyacente al agujero. Su profundidad de investigacin es poco profunda - slo unos centmetros o menos - y por consiguiente generalmente dentro de la zona lavada. Por ejemplo, la frmula para una medida del registro de Densidad que incluye todo lo anterior puede escribirse como: RHOB= Fe *Sw * RHOBf + Fe (1 Sw) RHOBhy + Vsh RHOBsh + (1 - Fe Vsh) * RHOma Resolviendo para la porosidad en este caso, no sera fcil por cuanto hay varias incgnitas y slo una medida. Sin embargo, cuando nosotros comparamos otra porosidad y otras medidas de registros, nosotros podemos resolver para estas incgnitas. As como la porosidad, los registros son afectados por: - Volumen y naturaleza (litologa) de material de la matriz. - La cantidad y naturaleza del poro los volmenes espaciales (geometra del poro, riegue, hidrocarburos). - El volumen y naturaleza de las arcillas.

12/8/2007 6 2 By: E. Cruz C2.0 MEDIDA DE POROSIDAD A PARTIR DEL REGISTRO SONICO C2.1. INTRODUCCIN En su forma ms simple, una herramienta snica consiste de un transmisor que emite un pulso de sonido y un receptor que toma y registra el pulso como su paso al receptor. El sonido emanado del transmisor choca con en la pared del agujero. Este fenmeno establece ondas compresionales y de cizalla a lo largo de las paredes del pozo y ondas orientadas dentro de la columna del fluido. El registro snico es simplemente un registro en funcin del tiempo, Dtcomp, que requiere una onda sonora para atravesar un pie de formacin. Conocido como El Tiempo de Trnsito , Dt. El Dtcomp es el recproco de la velocidad de la onda sonora. (Para el resto de este documento, se conocern Dtcomp como Dt). El tiempo de trnsito para una formacin determinada depende de su litologa y su porosidad. Cuando se conoce la litologa, esta dependencia de la porosidad hace qu e el registro cnico sea muy til como registro de porosidad. Los tiempos de trnsitos snicos integrados tambin son tiles al interpretar registros ssmicos (WST, VSP). Actualmente hay varios registros snicos en uso en la industria: el BHC o registro snico compensado, el LSS o registro snico de espaciamiento largo, el Snico de Arreglos (Array Sonic) y el DSI (Dipolar Sonic Imager), los dos ltimos registran la forma de onda continua como una caracterstica estndar. Veamos la herramienta bsica. Los transmisores de la herramienta BHC (BoreHole Sonic Compensated) o snico compensado son pulsados alternativamente y los valores de Dt son ledos alternativamente en los pares de receptores. Los valores de Dt de los dos conjun tos de receptores son promediados automticamente por una computadora en superficie para compensar los efectos del agujero. La computadora tambin integra las lecturas de tiempo de trnsito para obtener tiempos de viaje totales (ver Figura C1 y C2).

12/8/2007 6 3 By: E. Cruz Figura C1 Algunas veces, la primera llegada aunque sea lo suficientemente fuerte para acti var el receptor ms cercano al transmisor, puede ser muy dbil para activar el receptor ms lejano cuando lo alcanza. En lugar de esto, una llegada posterior diferente en el tren de ondas snicas puede activar al receptor lejano y entonces el tiempo de via je medido en este ciclo de pulsos ser muy prolongado. Cuando esto ocurre, la curva snica muestra una excursin muy grande y abrupta hacia un valor t ms alto; esto se conoce como salto de ciclo. Este salto tiende ms a ocurrir cuando la seal est fuertemente atenuada por formaciones no consolidadas, fracturas en la formacin, saturacin de gas, lodos con aire o secciones alargadas o rugosas en el pozo.

12/8/2007 6 4 By: E. Cruz El registro snico es corrido con un Dt presentado sobre una escala lineal en las pistas 2 y 3 con una eleccin de 2 escalas: 40-140 o 50-150 mseg/pie. Una curva del calibrador que representa el promedio del dimetro del agujero y una curva de rayos gamma se registra simultneamente en pista 1 (Vea Figura C3). La curva de Rayos Gamma (Rayos Gamma Espectral) mide la radioactividad natural de Potasio, Uranio y Torio en la formacin y es usualmente representativa de la cantidad de arcilla presente en la formacin. Esto es porque los elementos radioactivos tienden a concentrarse en arcillas y lutitas. Mas tarde nosotros usaremos la curva de Rayos Gamma para computar volumen de arcilla (Vsh).

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12/8/2007 6 6 By: E. Cruz C2.2 DETERMINACIN de POROSIDAD a) La Ecuacin de Wyllie de Tiempo promedio Despus de las numerosas determinaciones de laboratorio, M.R.J. Wyllie propuso, para formaciones limpias y consolidadas con pequeos poros distribuidos de manera uniforme, una relacin lineal promediada en tiempo o de promediado balanceado entre porosidad y tiempo de trnsito la siguiente relacin: (vea Figura C4): Dtlog = F* Dtf + (1 - F)Dtma (1) o F = Dtlog - Dtma (2) Dtf -D tma Donde: Dtlog es la lectura del registro snico en sec/`pie. Dtma es el tiempo de trnsito de la matriz del material Dtf es el tiempo del trnsito del fluido saturando (aproximadamente 189 sec/pie para los Sistemas de lodo de agua dulce). F Es la porosidad o el volumen ocupado por poros. 1-F es el volumen de la matriz. Valores tpicos: Arena: Dtmatriz = 55.5 sec/pie. Caliza: Dtmatriz = 47.6 sec/pie Dolomita: Dtmatriz = 43.5 sec/pie Anhidrita: Dtmatriz = 50.0 sec/pie. Cuando las formaciones no son suficientemente compactadas, los valores de Dt observados son mayores que aquellos que corresponden a la porosidad segn la frmula de Wyllie, pero el F versus la relacin de t todava es aproximadamente lineal. En estos casos, un factor de correccin emprico, Cp se aplica a la Ecuacin 2 para dar una porosidad corregida, Fsvcor (Ecuacin 3): Fsvcor = Dt Dtma x 1 Dtf - Dtma Cp El valor de Cp se da aproximado al dividir entre 100 la velocidad snica en las ca pas cercanas de arcilla. Sin embargo, el factor de correccin de compactacin se determina mejor al comparar Fsv, como se obtuvo de la ecuacin 1 y 2, con la porosidad real obtenida de otra fuente.

12/8/2007 6 7 By: E. Cruz b) Ecuacin Raymer Hunt Durante mas de 25 aos desde que fue introducida la registracin de la velocidad acstica, deficiencias han sido observadas en el tiempo de trnsito, Dt, para transformar a porosidad. Basado en extensas observaciones de campo, de tiempos del trnsito contra la porosidad una nueva transformada emprica fue obtenida. La nueva ecuacin de transformacin es demasiada complicada para ser presentada en este curso. Una aproximacin de la ecuacin esta dada en la ecuacin 3 y la exacta transformada esta dada en el libro de Cartas de Schlumberger. Fsv = C * Dtlog - Dtma (4) Dtlog El valor de la constante C tiene un rango de 0.625 a 0.7 que depende del investigador. Cartas de Schlumberger Por-3m (Figura C6) usan 0.7 para C: ste era originalmente el valor propuesto. Sin embargo, las ms recientes comparaciones de tiempo de trnsito-a-porosidad indican 0.67 como el ms apropiado. Para el caso de una roca reservorio saturada de gas, C se vuelve al valor 0.6. E ste valor debe utilizarse cuando la roca investigada por la herramienta snica contien e una apreciable cantidad de hidrocarburos en la fase gaseosa (vapor). Debido a la profundidad muy poco profunda de investigacin, esta condicin existe normalmente slo en areniscas de alta porosidad (mayor que 30%). C 2.3 FACTORES QUE AFECTAN LA INTERPRETACIN SNICA: Litologa: Litologa debe ser corregida para obtener un valor correcto de Dtmatriz. Una incorrecta eleccin de Dtma producir clculos errneos. Arcilla: El contenido de arcilla generalmente origina una lectura del Dt demasiado alta p ara un clculo de porosidad debido a la presencia del agua adherida en las arcillas. E l snico lee porosidad primaria la cual puede estar afectada por la arcilla. Tipo de Fluidos: La profundidad de investigacin del registro snico es muy somera, por lo tanto la mayora del fluido visto por la herramienta ser filtrado de lodo. Petrleo: Normalmente no lo afecta.

12/8/2007 6 8 By: E. Cruz Agua No es afectado normalmente salvo en casos que el lodo este saturado de sal, en e se caso hay que utilizar un valor diferente de Dtf. Gas: Gas residual causa una lectura del Dt demasiado alto cuando las formaciones no s on compactas. El gas entre los granos de arena disminuye la onda compresional resultando un valor alto de Dt. En arenas compactas, la onda viajar de un grano d e arena otro grano y el efecto del gas se reducir. Compactacin: El Dt leer demasiado alto en formaciones arenosas no compactadas. Correcciones por compactacin pueden ser realizadas si el factor de compactacin (Bcp) es conocido. Un valor aproximado de Bcp se obtiene de arcillas vecinas; Bcp tambin puede ser obtenido comparando la porosidad obtenida de otras fuentes (cores, registro de Densidad, Registro Neutrnico, porosidad calculada) con aquella obtenida por el registro snico en una zona limpi a y acufera. (Por ejemplo supongamos que el registro Neutrnico lee en una zona limpia y acufera 20% y el registro snico lee 25%, entonces Bcp=25%/20%=1.25). Porosidad Secundaria: El registro snico generalmente ignora la porosidad secundaria. Por ejemplo en porosidades vugulares el tiempo de trnsito a travs de la matriz de las formaciones es ms rpida que el tiempo de trnsito a travs del fluido en las cavidades, por lo tanto Dtf es alrededor de tres a cuatro veces el tiempo de trnsito en la matriz. Efecto del Agujero: El snico compensado no est afectado por los cambios del tamao del agujero excepto en los casos de extrema rugosidad, pozos grandes donde la seal de la formacin esta severamente afectada por el ruido de la seal del lodo y daos de formacin. Costra de Lodo: La costra de lodo no le afecta al snico BHC porque el tiempo de trnsito a travs de la costra de lodo est compensada.

12/8/2007 6 9 By: E. Cruz Porosity Por Porosity Evaluation from Sonic 100 150 200 250 300 350 400 t, interval transit time (sec/m) vf = 1615 m/sec 50 40 30 20 10 0 50 40 30 20 10 0 f, porosity (p.u.) f, porosity (p.u.) Time average Field observation 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 Dolomite Calcite Quartz sandstone 8000 7000 6400 5500 5950 vma(ft/sec) Bcp Dolomite Calcite Quartz sandstone Cemented quartz sandstone Schlumberger Example: t = 76 sec/ft [249 sec/m] vma = 19,500 ft/sec [5950 m/sec] sandstone Therefore, f = 18% (by either weighted average or empirical transform) For more information see References 18, 19 and 20. Lithology vma (ft/sec) t ma (sec/ft) vma (m/sec) t ma (sec/m) Sandstones 18,000 19,500 55.5 51.3 5486 5944 182 168 Limestones 21,000 23,000 47.6 43.5 6400 7010 156 143 Dolomites 23,000 26,000 43.5 38.5 7010 7925 143 126 Figure C6

12/8/2007 7 0 By: E. Cruz C3.O Medidas de Porosidad derivadas de la Herramienta de Densidad C3.1 INTRODUCCION Los registros de Litho-Densidad son principalmente usados para determinar la Por osidad y la Litologa. Otros usos incluyen la identificacin de minerales en depsitos evaportic os, deteccin de gas, determinacin de la densidad del hidrocarburo, evaluacin de arenas arcillosas y de litologas complejas, determinacin de la contribucin de materia orgni ca, el clculo de presin de sobrecarga y las propiedades mecnicas de la roca. C3.2 PRINCIPIO Una fuente radioactiva, se aplica a la pared abierta del pozo con un lado del pa tn, el cual emite rayos gamma de media-energa (662 Kev) a la formacin. La Figura C8 muestra clsicas interacciones de GR por nivel de energa. Debido a la media energa de emisin del GR, slo los puntos 2 y 3 ocurren con respecto al funcionamiento de LDT. Estos rayos gamma pueden considerarse como partculas de alta-velocidad que chocan con los electrones en la formacin. A cada colisin de un rayo gamma se pierden algunos, pero no todos, y entonces contina con la energa disminuida.

12/8/2007 7 1 By: E. Cruz Este tipo de interaccin es conocido como Compton-esparcido. Se cuentan los rayos gamma esparcidos que alcanza el detector, a una distancia fija de la fuent e, como una indicacin de densidad de la formacin. El nmero de colisiones Compton-esparcido est directamente relacionado al nmero de electrones en la formacin. Por consiguiente, la utilizacin de la herramienta de densidad es esencialmente determinada por la densidad del electrn (el nmero de electrones por centmetro cbico) de la formacin. La densidad del electrn se relaciona a la verdadera densidad de volumen, .b que, a su vez, depende de la densidad del material de matriz de la roca, la porosidad d e la formacin, y de la densidad de los fluidos que llenan los poros. Adems de medir la densidad total, la herramienta mide tambin el ndice de absorcin fotoelctrico de la formacin, .e. Pudiendo relacionarse la absorcin fotoelctrica con la litologa; considerando que la medida de .b responde principalmente a la porosidad y secundariamente a la medida de la matriz y del fluido del poro, la medida de .e responde a la medida de la matriz principalmente (litologa) y secundariamente a la porosidad y fluido del poro. Una distancia finita de la fuente, como el detector lejano, del espectro de ener ga se puede mirar en la (figura C9). El nmero de rayos gamma en la regin de energa ms alta (regin de Compton que se esparce) est inversamente relacionado a la densidad del electrn de la formacin (i.e., un aumento en la densidad de la formacin disminuye el nmero de rayos gamma). El nmero de rayos gamma de la regin de energa ms baja (regin de efecto fotoelctrico) se relaciona inversamente a la densidad del electrn y a la absorcin fotoelctrica. Comparando las energas en estas dos regiones, el ndice de absorcin fotoelctrico puede ser determinado.

12/8/2007 7 2 By: E. Cruz El espectro de rayos gamma cerca del detector slo se usa para corregir la medida de densidad del detector lejano por los efectos de costra de lodo y rugosidad del agujero abierto. C3.3 POROSIDAD DERIVADA DEL REGISTRO DE DENSIDAD Para una formacin limpia de densidad de matriz conocida, .ma. teniendo una porosidad, F, que contiene un fluido de densidad media .f, la densidad total de la formacin, .b, ser: (Ilustrada en la Figura C23). .b = F.f + (1 - F).ma (zona limpia y acufera) donde: .b es la densidad total (de LDT) .ma es la densidad de la matriz. .f es la densidad del fluido. F es el porcentaje de volumen de esp