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TEMA 7

EL REGISTRO SP Y LOS PERFILES MICRO RESISTIVOS

ORIGEN DEL SP (POTENCIAL ESPONTANEO):

La curva SP (Potencial Espontneo) es una medida de corrientes elctricas que se

producen dentro del pozo debido al contacto entre diversos fluidos con salinidades

diferentes , por consiguiente este registro se usa normalmente en pozos perforados con

fluidos cuya base es agua dulce.

CARACTERISTICAS FISICAS:

Los filtrados del lodo de perforacin invaden aquellas zonas que exhiben alguna

permeabilidad y en consecuencia se generan corrientes.

La curva SP registra el potencial elctrico (voltaje) producido por la interaccin del agua

formacin, el fluido de perforacin conductivo y ciertas rocas selectivas de iones (lutitas).

Si la zona es impermeable como el caso de las lutitas, no habr invasin por filtrados y no

se generaran corrientes SP, por lo tanto el traz de la curva ser relativamente recto y sin

caracteres distintivos.

La curva de SP generalmente se registra en la columna 1 (la de la izquierda) del registro,

la magnitud de la deflexin se determina mediante la relacin entre la resistividad del

filtrado de lodo y la resistividad del agua presente en la formacin.

La relacin matemtica se expresa:

SP= (60+0.133*T) Log (Rmf/Rw)

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FORMA Y COMPORTAMIENTO DEL REGISTRO SP:

La curva SP es un registro de la diferencia entre el potencial elctrico de un electrodo

mvil en el pozo y el potencial elctrico de un electrodo fijo en la superficie en funcin

de la profundidad.

En frente de las lutitas, la curva SP por lo general define una lnea ms o menos recta en el registro, que se llama lnea base de lutitas.

En frente de formaciones permeables, la curva muestra deflexiones con respecto a la lnea base de lutitas, en las capas gruesas estas deflexiones tienden a alcanzar

una deflexin esencialmente constante definiendo as una lnea de arena; La

deflexin puede ser a la izquierda (negativa) y a la derecha (positiva) dependiendo

principalmente de las salinidades del lodo y del agua de formacin.

Si la salinidad del agua de formacin es mayor a la del filtrado de lodo la deflexin ser hacia la izquierda.

Si la salinidad del agua de formacin es menor a la del filtrado de lodo la deflexin de la curva de SP ser a la derecha.

El registro del SP se mide en milivoltios (mv).

Si las salinidades del lodo y del agua de formacin son iguales o casi iguales las deflexiones de la curva SP sern muy pequeas.

No se puede registrar una curva SP en pozos llenos con lodos no conductivos, ya que estos no proporcionan una continuidad elctrica entre el electrodo del SP y la

formacin.

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POTENCIAL ELECTROQUIMICO DEL SP:

Considere una formacin permeable con capas gruesas de lutitas arriba y abajo,

supngase tambin que los dos electrolitos presentes (filtrado de lodo y agua de

formacin) solo contienen cloruro de sodio (Na Cl), debido a su estructura laminar las

lutitas son permeables a los cationes de Na+, pero impermeables a los aniones de Cl

-,

solo los cationes de Na+ se desplazan por las lutitas desde la solucin mas

concentrada hacia la menos concentrada, este movimiento de iones con cargas

constituye una corriente elctrica y la fuerza que hace que se muevan corresponde a

una influencia de potencial a travs de la lutita.

Debido a que las lutitas solo dejan pasar a los cationes, parecen membranas selectivas

de iones y por esto, el potencial a travs de la lutitas se llama potencial de membrana.

Otro componente del potencial electroqumico se produce en el lmite de la zona

invadida, donde el filtrado de lodo y el agua de formacin estn en contacto directo.

Aqu los iones Na y Cl pueden difundirse (moverse) de cualquiera de las soluciones a

la otra, como los iones Cl tienen una movilidad mayor que los Na , el resultado neto

de esta difusin de iones es un flujo de caras negativas (iones Cl) de la solucin mas

concentrada a la menos concentrada, esto equivale a un flujo de corriente

convencional en la direccin opuesta, la corrientes que fluye a travs del empalme

entre soluciones de salinidades diferentes se produce por medio de una fuerza

electromagntica que se llama potencial de contacto liquido, la magnitud del

potencial de contacto liquido es solo de 1/5 del potencial de la membrana.

POTENCIAL ELECTROCINETICO DEL SP:

Un potencial electrocinetico (tambin se conoce como potencial de corriente o

potencial de electrofiltracion) se produce cuando un electrolito fluye a travs de un

medio poroso, permeable y no metlico.

La magnitud del potencial electrocinetico se determina por varios factores entre los

que se encuentra la presin diferencial que produce el flujo y la resistividad del

electrolito.

En el pozo se produce una emf electrocintica por el flujo del filtrado de lodo a travs

del enjarre depositado en la pared del pozo en frente a las formaciones permeables ,

en la practica en realidad casi no se genera una emf electrocintica a travs de la

formacin permeable en si, esto es por que prcticamente toda la presiona diferencial

entre el pozo y la formacin virgen inalterada se expande a travs del enjarre menos

permeable, cualquier presin diferencial a travs de la formacin por lo general no es

lo suficientemente grande para producir una emf electrocintica considerable.

Sin embargo una emf electrocintica se puede producirse a travs de la lutita ya que

puede tener suficiente permeabilidad para permitir una pequea filtracin de flujo

desde el lodo.

Cuando existe un potencial electrocinetico significativo, la deflexin del SP no se

puede usar para calcular un valor confiable de la resistividad agua de formacin Rw.

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FACTORES QUE AFECTAN LA CURVA SP:

El SP en funcin de la porosidad y permeabilidad, el movimiento de iones que causa el fenmeno del SP es posible solo en formaciones que tengan un

mnimo de permeabilidad (es suficiente una pequea fraccin de milidarcy),

no hay relaciona directa entre el valor de permeabilidad y la magnitud de la

deflexin del SP, ni la deflexin del SP tiene una relacin directa con la

porosidad.

La pendiente de la curva de SP a cualquier nivel es proporcional a la intensidad de las corrientes del SP en el lodo del pozo a ese nivel, la

intensidad de las corrientes en el lodo esta al mximo en los limites de la

formacin permeable y de igual forma la pendiente de la curva esta al mximo

en estos limites.

La forma de la curva SP y la amplitud de la deflexin en frente de la capa permeable depende de varios factores son:

1. Resistividad Rxo y dimetro de invasin di de la zona contaminada por la invasin de filtrado de lodo.

2. Espesor h y resistividad verdadera Rt de la capa permeable. 3. Resistividad de la formacin de lutita adyacente. 4. Resistividad Rm del lodo y dimetro del agujero.

Cuando se observan cambio en la lnea base de lutitas es por que una capa de lutitas separa agua de formacin de diferentes salinidades.

DETERMINACION DEL SSP O SP ESTATICO:

El SSP es la deflexin del SP en frente de una formacin limpia y gruesa, el valor del

SSP se puede determinar trazando una lnea que pase por el mximo SP (negativo) en

frente de las capas gruesas permeables y se traza otra lnea, luego se traza la lnea

base de lutitas; La diferencia en milivoltios de estas 2 lneas es el SSP.

MICROLOG O MICROPERFIL (ML):

Es el registro de resistividades de zonas inmediatas al agujero (poca penetracin) para

identificar niveles permeables.

Esta sonda lleva 3 electrodos, estn separados entre si por 1 y alineados verticalmente, insertados en una almohadilla de caucho, sostenida en un brazo.

Estos electrodos nominados de abajo hacia arriba como A, M1 y M2 son pegados a la

pared del pozo para correr registro, con la presin necesaria con que los resortes

abran el brazo, simultneamente tambin se separa un segundo brazo simtricamente

opuesto de modo que entre ellos se sirven de reciproco apoyo.

Un cuarto electrodo M3 de referencia, se sita en superficie.

Al aplicar corriente de intensidad en A y registrando las diferencias de potencial entre

M1 y M2 por una parte y por otra entre M2 y M3, se obtiene 2 resistividades, la

microinversa en el conjunto AM1M2 y la micronormal dada por AM2M3.

Considerando que las profanidades de investigacin de los 2 arreglos de electrodos

son diferentes, las resistividades registradas son distintas por que provienen de

diferentes zonas. El sistema de electrodos para la curva micronormal, mide la

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resistividad de la zona lavada y la microinversa la resistividad del revoque de lodo, a

la diferencia de sus valores se denomina separacin.

Normalmente la micronormal es mayor que la microinversa en rocas permeables, ah

se llama separacin positiva, caso contrario separacin negativa.

El segundo brazo anteriormente mencionado que tambin tiene una almohadilla , la

misma que porta un dispositivo para medir la distancia de las caras externas de las

almohadillas, de esta manera se obtiene el microcalibre del pozo, que es un registro

muy preciso y detallado del dimetro del agujero, es una herramienta que registra

variaciones de hasta 1/8.

LATEROLOG O LATEROPERFIL (LL):

El lateroperfil para medir resistividades con mayor precisin en capas delgadas

(mayor penetracin), en formaciones duras de alta resistividad y/o, cuando el lodo es

muy salino, ya que la columna de lodo tiene muy poca influencia en las mediciones

que se hace con esta herramienta.

Tal es la disposicin de los electrodos en esta sonda, que la corriente queda forzada a

fluir por la capa a profundidades mayores, cual si fuese un haz de rayos paralelamente

enfocados en forma perpendicular al pozo.

PERFIL DE PROXIMIDAD (PL):

MICRO ESFERICO ENFOCADO (MSFL):

Esta herramienta surge de la necesidad de conocer Rxo para realizar correcciones a

las lecturas de otras herramientas y tener un valor adecuado de Rt.

Esta herramienta se conoce genricamente como registro microesferico enfocado

(Micro Spherical Focused Log).

Se basa en el principio de enfoque esfrico usado en los equipos de induccin pero

con espaciamiento de electrodo mucho menor. En este caso los electrodos se ubican

en una almohadilla de hule que se apoya directamente sobre la pared del pozo.

El arreglo microesferico reduce el efecto adverso del revoque de lodo, de esta manera

se mantiene una adecuada profundidad de investigacin.

Las principales aplicaciones de este registro son:

1. Resistividad de la zona lavada. 2. Localizacin de zonas permeables. 3. Indicador de hidrocarburos. 4. Calibrador.

APLICACIONES DEL SP:

Las principales aplicaciones del registro SP son:

1. Diferencia entre rocas permeables y no permeables. 2. Define los lmites entre capas y permite la correlacin entre capas. 3. Proporciona la arcillocidad de la capa. 4. Permite la determinacin del Rw. 5. El SP no tiene resolucin en lodos base aceite. 6. Se registra en agujero abierto.