curso de cey - unam

CARACTERIZACIN ESTTICA DE

YACIMIENTOS

Clave: 1661 Semestre: 6 Crditos: 9

1.- INTRODUCCIN

PLAN DE ESTUDIOS DE INGENIERA PETROLERA

ANTECEDENTES DE LA ASIGNATURA

CARACTERIZACIN ESTTICA DE YACIMIENTOS

CARACTERIZACIN ESTTICA DE YACIMIENTOS

TEMARIO

NOMBRE HORAS

1. Introduccin 2

2. Caracterizacin geolgica de yacimientos 18

3. Caracterizacin esttica de yacimientos con datos de

. laboratorio.

18

4. Caracterizacin petrofsica de yacimientos 18

5. Caracterizacin esttica integrada de yacimientos 16

TOTAL . 72

CARACTERIZACIN DE YACIMIENTOS PETROLEROS

Objetivo:

Determinar caractersticas y propiedades de los yacimientos

petroleros importantes y fundamentales para su explotacin

ptima.

Principales disciplinas de ingeniera que intervienen en la

caracterizacin de yacimientos:

Petrolera

Geolgica

Geofsica

Qumica

Caracter i zacin Es tt ica

Objetivo:

Determinar cualitativa y cuantitativamente, caractersticas y

propiedades geolgicas y petrofsicas de los sistemas roca y

roca-fluidos, as como de las propiedades fsicas, qumicas y

termodinmicas del sistema fluidos, y definir sus distribuciones en

el yacimiento petrolero.

Objetivo:

Determinar y evaluar los aspectos que controlan el movimiento

de los fluidos dentro del yacimiento petrolero, de acuerdo a la

caracterizacin esttica establecida.

Caracter i zacin D inmica

YACIMIENTO PETROLERO

ETAPAS DE EXPLORACIN Y EXPLOTACIN DE UN

YACIMIENTO PETROLERO

1. Exploracin 2. Desarrollo 3. Produccin-Primaria

-Post primaria

PRINCIPALES ACTIVIDADES GENERADORAS DE DATOS (FUENTES DE

INFORMACIN) PARA LA CARACTERIZACIN DE YACIMIENTOS

1. EXPLORACIN

1.1 Trabajos geolgicos

-Superficiales

-Sub-superficiales

1.2 Levantamientos ssmicos regionales

1.3 Perforacin del pozo exploratorio

- Historia de la perforacin

- Muestreo de roca

- Registros geofsicos del pozo

- Pruebas de formacin

1.4 Terminacin del pozo descubridor

- Historia de la terminacin

- Pruebas de produccin

- Muestreo de fluidos

PRINCIPALES ACTIVIDADES (Continuacin)

2. DESARROLLO

2.1 Perforacin y terminacin de pozos

- Historias de perforacin y terminacin

- Muestreos de roca

- Registros geofsicos de pozo

- Pruebas de formacin

- Pruebas de produccin

- Muestreo de fluidos

- Estimulaciones

- Pruebas de variacin de presin

2.2 Levantamientos ssmicos locales (detallados)

PRINCIPALES ACTIVIDADES (Continuacin)

3. PRODUCCIN

3.1 Primaria

- Registros de produccin

- Pruebas de variacin de presin

- Reparacin de pozos

- Historias presin-produccin por pozo y por yacimiento

-Estudios de yacimientos (simulacin, comportamiento, etc)

3.2 Post primaria

- Acondicionamiento de pozos

- Pruebas piloto

- Historias presin-produccin por pozo y por yacimiento

- Levantamientos ssmicos locales (detallados)

- Estudios de yacimientos (simulacin , comportamiento, etc)

FUENTES DE INFORMACIN MAS COMUNES PARA

CARACTERIZAR YACIMIENTOS PETROLEROS

Estudios geolgicos regionales y locales

Levantamientos ssmicos regionales y locales (detallados)

Historias de perforacin, terminacin, reparacin y acondicionamiento de pozos

Muestras de roca y fluidos (hidrocarburos y agua)

Registros geofsicos de pozos

Pruebas de formacin, de produccin y de variacin de presin en pozos

Pruebas piloto

Historias presin-produccin por pozo y por yacimiento

Estudios diversos de yacimientos (simulacin, comportamiento, )

Clasificacin de las Caracterizaciones

ESCALAS DE CARACTERIZACIN

Microscpica Mesoscpica Macroscpica Megascpica

CARACTERIZACIN MICROSCPICA

CARACTERIZACIN MESOSCPICA

Recortes

Lminas

delgadas

Ncleos

pequeos

Ncleo

grandeRegistro

geofsico

CARACTERIZACIN MACROSCPICA

Registro

geofsico

d

Prueba de variacin de

Presin

Ncleo

grande

Ncleos

pequeos

Recortes

Lminas

delgadas

1 km

CARACTERIZACIN MEGASCPICA

Prueba de

variacin de

Presin

1 km 1 km 1.5 km0.5 km

ESCALAS DE CARACTERIZACIN

EJEMPLO DE CARACTERIZACIN MICROSCPICA

*Aspecto: Geolgico

*Sistema: Roca

*Forma: Directa

*Tipo: Interno

*Grado: Cualitativo

*Modelo: Esttico

*Nivel: Parcial

Lmina delgada de

arenisca cementada

CARACTERIZACIONES

EJEMPLO DE CARACTERIZACIN MESOSCPICA

*Aspecto: Geolgico, Petrofsico

*Sistema: Roca, Roca-Fluido

*Forma: Indirecta

*Tipo: Interno Externo

*Grado: Cualitativo Cuantitativo

*Modelo: Geolgico, Petrofsico

*Nivel: Parcial

Registros Geofsicos:

SP y ResistividadCARACTERIZACIONES

EJEMPLO DE CARACTERIZACIN MESOSCPICA

*Aspecto: Geolgico, Petrofsico

*Sistema: Roca

*Forma: Directa

*Tipo: Interno-Externo

*Grado: Cualitativo

*Modelo: Esttico

*Nivel: Parcial

Observacin de

ncleos grandes

CARACTERIZACIONES

EJEMPLO DE CARACTERIZACIN MACROSCPICA

*Aspecto: Geolgico

*Sistema: Roca

*Forma: Indirecta

*Tipo: Interna, Externo

*Grado: Cualitativo

*Modelo: Esttico

*Nivel: Parcial

Correlacin geolgica de

sedimentos con base en registros

de pozo.

CARACTERIZACIONES

EJEMPLO DE CARACTERIZACIN MACROSCPICA

*Aspecto: Geofsico, Geolgico

*Sistema: Roca

*Forma: Indirecta

*Tipo: Interno, Externo

*Grado: Cualitativo

*Modelo: Esttico

*Nivel: Parcial

Seccin ssmica

CARACTERIZACIONES

EJEMPLO DE CARACTERIZACIN MEGASCPICA

*Aspecto: Geolgico

*Sistema: Roca

*Forma: Indirecta

*Tipo: Externo

*Grado: Cualitativo, Cuantitativo

*Modelo: Esttico

*Nivel: Parcial

Mapa de espesores de

formacin.

CARACTERIZACIONES

Caracterizacin Megascpica

Correlacin de dos parmetros petrofsicos

Porosidad [ % ]

Pe

rme

ab

ilid

ad

[

md

]


Correlacin de dos parmetros petrofsicos

microscpica

Mesoscpica

Macroscpica Megascpica

Porosidad [ % ]

Pe

rme

ab

ilid

ad

[

md

]


Correlacin de dos parmetros

Pozo 1

Pozo 2

Pozo 3

Pozo 1

Pozo 2Pozo 3

Caracterizacin de Fluidos

Hidrocarburos

*Escala :

*Aspecto: Fsico - Qumico

*Sistema: Fluidos

*Forma: Directa

*Tipo:

*Grado: Cualitativo

*Modelo:

*Nivel: Parcial

BoRs

P P

CARACTERIZACIONES

*Escala:

*Aspecto: Qumico

*Sistema: Fluidos

*Forma: Directa

*Tipo:

*Grado: Cualitativo

*Modelo:

*Nivel: Parcial

Caracterizacin de Fluidos

AguaCARACTERIZACIONES

2.-CARACTERIZACIN

GEOLGICA DE

YACIMIENTOS

CARACTERIZACIN GEOLGICA DE YACIMIENTOS

Objetivo:

Determinar aspectos sedimentolgicos, estratigrficos y

estructurales necesarios para establecer o definir el marco

geolgico bsico de los yacimientos petroleros.

CARACTERIZACIN GEOLGICA DE YACIMIENTOS

Datos ssmicos Muestras de rocaRegistros geofsicos . de pozo

INFORMACIN

BSICA

SedimentolgicosEstratigrficosEstructurales

ESTUDIOS

Ejemplos:

Forma (Tamao y geometra)Variacin de espesores.Aspectos estructurales

RelieveAfallamientos

CARACTERSTICAS

EXTERNAS DEL

SEDIMENTO

Ejemplos:

Estructuras sedimentarias . (primarias y secundarias)

EstratigrafaVariacin de espesores de . los estratos

Cambios de faciesFisuras, fracturas, cavernas.

CARACTERISTICAS

INTERNAS DEL

SEDIMENTO(A) (B)

AMBIENTE SEDIMENTARIOEs la parte de la superficie terrestre que es fsica, qumica y

biolgicamente diferente a las reas adyacentes.(Selley, 1979).

Es un lugar de la superficie terrestre en el que se realiza un

proceso sedimentario que puede individualizarse de las zonas

limtrofes por caractersticas fsicas, qumicas y biolgicas que van

tambin a determinar las propiedades del sedimento.(Riby, 1972).

LOS AMBIENTES SEDIMENTARIOS SE CLASIFICAN EN TRES GRANDES

GRUPOS: Continentales Transicionales Marinos

ASPECTOS SEDIMENTOLGICOS

Diversas clasificaciones de los ambientes sedimentarios.

AmbienteTr

ansi

cio

nal

es

AMBIENTES SEDIMENTARIOS IMPORTANTES PARA LA

INGENIERA PETROLERA

A.- CONTINENTALESFluvial*

B.- TRANSICIONALESDeltico*Costero*

C.- MARINOS Marino Somero

oArrecifal**

Marino ProfundooAbanico submarino (turbidita)*

* Sedimentos terrgenos o clsticos

** Sedimentos carbonatados

AMBIENTES SEDIMENTARIOS IMPORTANTES PARA LA INDUSTRIA PETROLERA

Fluvial

Deltaico

Abanicos

submarinos

Costero

Arrecifal

FluvialDeltico

Abanico

submarino

Costero

Arrecifal

AMBIENTES SEDIMENTARIOS IMPORTANTES PARA LA INDUSTRIA PETROLERA

FACIES

Parte de una capa de roca sedimentaria que difiere

lateralmente, en forma significativa, de otra parte de

la capa.

Como los cambios son laterales, se pueden preparar

mapas de facies. Los mapas de litofacies indican la

variacin areal de los tipos de roca; por ejemplo,

cambios de arena a lutita, que implcitamente indican

cambios de zonas permeables a impermeables.

BIOFACIESSi las diferencias se

relacionan al

aspecto biolgico.

LITOFACIESSi las diferencias se

relacionan al tipo de

roca.

Formas en las que los sedimentos son

transportados por las corrientes de agua.

Direccin de la corriente

Flotacin

Suspensin

Disolucin

Arrastre

Rodamiento

Saltacin

Direccin de la

Corriente

Flotacin

Disolucin

Suspensin

Saltacin

Arrastre

Rodamiento

Formas en las que los sedimentos son

transportados por las corrientes de agua.

Escala de Wentworth

Arcilla

Ejemplos de depsito de sedimentos en un ambiente

sedimentario.

AA

Marinos

Continentales

NM

GRANULOMETRAAporte de sedimentos

Arenas Arcillas

Aumento de tamao medio de grano.

Disminucin de radioactividad.

A A

Continentales Marinos

Lnea de costa.

TRANSGRESINEl nivel del mar se eleva, avanza sobre el continente.

Ejemplos de depsito de sedimentos en un ambiente sedimentario.

Avance

constanteAvance no

constante

Ejemplos de depsito de sedimentos en un ambiente sedimentario.

REGRESINEl nivel del mar baja, el continente gana terreno al mar.

Retroceso

constanteRetroceso no

constante

RG

Ejemplo real de una secuencia regresiva (Delta del ro Rhone)

Sistemas de depositacin de terrgenos

Regin

principalmente

de erosin

Regin

principalmente

de depsito

Lnea de costa

Ambiente

fluvial

Ambiente

costero

Ambiente

de mar

profundo

Ambiente

deltico

Mar

Continente

A.- CONTINENTALESFluvial

Corrientes o ros trenzados

Corriente o ro con meandros

Modelos de sedimentacin en sub-ambientes de una

corriente trenzada

Depositacin de grava y

arena en canales activos

Depositacin de limos y

arcillas en canales

abandonados

Corriente

Modelos de sedimentacin en sub-ambientes de una

corriente con meandros

Secuencia de sedimentos en el meandro

de corriente activa.

C-Limos y arcillas en la parte alta (planicie

de inundacin)

B-Arena en el point bar

A-Grava en la base del canal

Secuencia de sedimentos en el meandro de

un canal abandonado.

C- Limos y arcillas rellenando el canal

abandonado

A,B- Gravas y arenas en la parte baja del

canal abandonado

Depositacin Erosin

Movimiento lateral del canal.

C

B

A

Sedimentos antiguos

C

A,B

Modelo de sedimentacin en un meandro

Sedimentos antiguos

Arena de point bar

rea de inundacin

Lodos (limos y arcilla)

Sedimentos gruesos

Sedimentos finos

Gruesos

Finos

Depositacin

de un point bar

Erosin y depositacin de sedimentos en una


Erosin y depositacin de sedimentos en una


A

Formacin

de un meandro

abandonado.

Modelo de sedimentacin en una corriente con meandros

Relleno de canal

abandonado

Sedimentos antiguos

Depsito de bordo

Depsito de point bar

Depsito de rea de

inundacin

Depsito de crevasse

Modelo de sedimentacin en una corriente con meandros

Relleno de canal

abandonado

Depsito de point bar

Depsito de rea de

inundacin

Depsito de crevasse

Ejemplo de planicie de corrientes con meandros

(rea del ro Mississippi)

Ejemplo de registros litolgicos en sub-ambientes de ambiente fluvial

Ejemplo de depositacin de relleno de valle

Modelo de registro litolgico en un relleno de valle

Ejemplo real de perfil

de RG o SP de

apilamiento de

sedimentos de

ambiente fluvial en un

relleno de valle.

Planta

Seccin transversal

Ejemplo de yacimiento en arena de point bar (arena Fall River, Wyoming, USA)

A A

Ejemplo de

yacimiento en

sedimentos de

canal de

ambiente fluvial

(Yacimiento Bush

City al oeste de

Kansas, USA)

B.- TRANSICIONALES

DelticoCostero

Ejemplos de sedimentos de origen deltico (deltas)

(India)(frica)

(EUA)

Fotografa de parte

del delta del ro

Mississippi, USA

Ubicacin del delta del ro Mississippi

Ubicacin de los deltas de los ros Mississippi, Niger y Ganges

Desarrollo de una parte del delta del ro Mississippi

Desarrollos pasado, actual y futuro del delta del ro Mississippi.

Delta del ro Colorado en Mxico.

Delta en el archipilago de Bijagos, frica Occidental.

Delta del ro Lena, Rusia.

Delta del ro Mississippi, EE.UU.

Parte del delta del ro Mississippi

Diagrama areal de los sub-ambientes de un ambiente deltico

(ro Mississippi)

Desarrollo de una barra de desembocadura o de distributario

Desarrollo de una barra de desembocadura o de distributario (litologa)

Desarrollo histrico

Southwest Bar Finger.

Variacin litolgica y granulomtrica en una barra de desembocadura

Patrones de registro litolgico en los sub-ambientes de un delta

Patrones tericos de registros de RG para los sub-ambientes deltaicos

CANAL ACTIVO

CANAL ABANDONADO

POINT BAR

Seccin

transversal con

registros

elctricos de

cuerpos de

arena de barra.

Ejemplo de sedimentos de

origen deltico

Ejemplo de desarrollo de un delta (cuatro etapas)

Apilamiento de sedimentos en ambiente deltico.

Ejemplo de sedimentacin de un complejo deltico.

Registro terico de RG de un apilamiento de sedimentos de origen deltico.

Ejemplo real de registro de RG

o SP de una columna de

sedimentos delticos.

Ejemplo de distribucin de arenas en un complejo deltico del Pensylvnico

en el NE de Oklahoma, USA.



Arena

Bartlesville

Mapa de

patrones de registros

litolgicos.

Ejemplo de yacimientos en la arena deltica Bartlesville (Pensylvnico) en el

NE de Oklahoma, USA.

Mapa de

espesores de la arena.



Distribucin de

yacimientos de

aceite en la arena.



Se observa concordancia de la ubicacin de los yacimientos con

la distribucin de la arena. En la parte sur no existen yacimientos por

aspectos estructurales.

Ejemplo de yacimientos en la arena deltica Bartlesville (Pensylvnico) en el NE

de Oklahoma, USA.

Ejemplo de

yacimientos en la

arena deltica

Bartlesville

(Pensylvnico) en

el NE de

Oklahoma, USA.

Seccin transversal

estructural de las

arenas del complejo

deltico.

Arena Bartlesville



Arena

deltica

Booch

Ejemplo de

yacimientos en la

arena deltica

Booch

(Pensylvnico) en

el NE de

Oklahoma, USA.

Seccin transversal

estructural de las

arenas delticas.

Arena Booch

Arena Bartlesville

Ejemplo de yacimientos en la arena deltica Booch (Pensylvnico) en el NE de

Oklahoma, USA.

Mapa de isopacas

de la arena y

ubicacin de

yacimientos de

aceite.

0-20 ft

20-200 ftYacimientos

de aceite

B.- TRANSICIONALESDelticoCostero

Distribucin de sedimentos recientes en la parte NE del Golfo de

Mxico y ubicacin de la barra costera Galveston.

Ubicacin de la barra costera Galveston

Fotografa de la barra costera o isla Galveston.

Fotografa de barra costera

Ejemplo de desarrollo de una barra costera.

Ubicacin de la barra costera Galveston

Diagrama terico geomorfolgico, sedimentolgico y

biolgico de barras costeras recientes.

Modelo de sedimentacin de una barra costera.

Modelo de sedimentacin en la barra Galveston.

Bloque diagramtico mostrando cortes de la isla de

barrera Galveston.

Modelo de sedimentacin en la barra Galveston.

Perfiles de registros litolgicos en varias partes de la

barra Galveston

Ejemplo de un yacimiento en sedimentos de origen

costero

Mapa de isopacas de arena

Ejemplo de yacimiento en sedimentos de origen

costero.

Lmites del rea del yacimiento.


costero.

Variacin vertical de caractersticas

geolgicas y petrofsicas de la arena.

Mapa de isopacas de la

arena


costero.

Mapa de produccin primaria del

yacimiento.

C.- MARINOSMarino profundo

Abanico Submarino (Turbidita)

Diagrama que muestra el ambiente sedimentario

marino profundo.

Generacin de un depsito de corriente de Turbidez

Continente Continente

Continente

Continente Continente

Generacin de un depsito de corriente de Turbidez

Generacin de un depsito de corriente de Turbidez.

Diagrama terico de sedimentacin de una corriente de

turbidez propuesto por Bouma

Patrones de secuencia litolgica de Bouma y de radiactividad

en sedimentos de corrientes de turbidez.

Bouma Registro

Ejemplo de afloramiento de una turbidita del Mioceno en el sur

de Italia (Gogoglione).

Afloramiento de rocas turbidticas

Cuenca de Chicontepec

Paleocanal de

Chicontepec

Cuenca de Chicontepec

Ejemplo de yacimiento en sedimentos de corrientes de

turbidez (turbiditas). Paleocanal de Chicontepec,

Mxico.

Ejemplo de yacimiento en sedimentos de corrientes de

turbidez (turbiditas). Paleocanal de Chicontepec

Seccin geolgica que muestra la distribucin de los depsitos

en el subsuelo del rea de Chicontepec.

Registro de litologa de

un pozo de

Chicontepec que

muestra el apilamiento

de sedimentos de

origen turbidtico.

Mapa de localizacin de secciones transversales de correlacin

geolgica del Paleocanal de Chicontepec.

Seccin transversal de correlacin geolgica V V del Paleocanal de Chicontepec.

V V

Parte de la seccin transversal de correlacin geolgica V-V del Paleocanal de Chicontepec.

VV

Secciones transversales de correlacin geolgica del

Paleocanal de Chicontepec.

II II

IV IV

ASPECTOS ESTRATIGRFICOS

ESTRATIGRAFA:

ESTUDIO DE LAS ROCAS ESTRATIFICADAS.

LA ESTRATIGRAFA PUEDE SER DIVIDIDA EN TRES

FASES:

Descripcin de los estratos como se presentan en secuenciaslocales.

Correlacin entre secuencias locales de estratos. Interpretacin de las correlaciones de las secuencias

estratigrficas, tanto litolgica como paleontolgicamente.

Unidad plana de roca que originalmente se distribuy como

manto sobre una superficie de acumulacin.

ESTRATO:

Ejemplo de estratigrafa a nivel microscpico (estructuras sedimentarias)

Ejemplos de estratigrafa a nivel microscpico.

Estratigrafa

lenticular

Lodo

Arena

Ejemplo de

estratigrafa a nivel

mesoscpico

preparada con

informacin de recortes de

perforacin de

pozo.

Ejemplos de estratigrafa a niveles micro y mesoscpico por medio de

registros de pozo.

Ejemplo de

estratigrafa a nivel

mesoscpico con

base en registros de

pozo.

Ejemplo de estratigrafa a nivel macroscpico. Correlacin

geolgica

Ejemplo de estratigrafa a nivel megascpico.

Correlacin geolgica regional.

SECCIONES TRANSVERSALES DE CORRELACIN

GEOLGICA

A. Secciones estratigrficas.

B. Secciones estructurales.

A. Seccin estratigrfica.

Seccin vertical (corte vertical) en la que se toma como nivel

de referencia el lmite de una formacin, un marcador de

tiempo o una superficie de erosin.

Puesto que se considera que al tormarse tal nivel de

referencia era una superficie plana y horizontal, entonces una

seccin estratigrfica muestra las posiciones que tenan todas

las rocas o formaciones debajo de ese nivel al momento de

estarse formando. Una seccin estratigrfica es una seccin

paleoestructural.

B. - Seccin estructural.

Seccin vertical (corte vertical) en la que se toma como nivel

de referencia el nivel del mar. Este tipo de seccin muestra la

posicin (profundidad) actual de las rocas o formaciones con

respecto al nivel del mar.

Con ambos tipos de secciones transversales se pueden

construir mapas geolgicos y proyecciones isomtricas,

conocidas como diagramas panel o fence.

Ejemplo de diagrama panel o fence.

Capas delgadas de:a.- Bentonitas

b.- Calizas

c.- Arenas transgresivas

d.- Carbn o lignitoe.- Limos

f.- Areniscas calcreas

Principales cuerpos litolgicos marcadores de tiempo que se pueden

identificar con los registros geofsicos de pozo.

LOS INDICADORES O MARCADORES DE TIEMPO PUEDEN

SER BIOLGICOS O LITOLGICOS.

CARACTERSTICAS DE LOS MARCADORES DE TIEMPO:

- Distribucin geogrfica amplia

- Alcance estratigrfico limitado

Patrones de registros geofsicos de los principales cuerpos litolgicos

marcadores de tiempo

a.- Bentonita b.- Calizab.- Caliza

b.- Caliza d.- Carbn o

Lignito

c.- Arena

Transgresiva

e.-Limo f.- Arenisca Calcreae.- Limo

Ejemplo de un patrn de arena transgresiva encontrada en el

pozo Snchez Magallanes No. 393

Patrn propuesto de una arena

transgresiva (c)

Arena

Transgresiva

Patrn del registro SM No.393

Patrn propuesto de una arenisca

calcrea (f)

Arenisca

Calcrea

Arenisca

Calcrea

Arenisca

Calcrea

Patrn del registro del pozo Tupilco

No. 59 Patrones del registro del pozo

5 Presidentes No. 52-T

Ejemplos de patrones de arenisca calcrea encontradas en los

pozos Tupilco No. 59 y 5 Presidentes No. 52-T

Ejemplo de una seccin estratigrfica.

Patrn propuesto para una caliza (b)

Lneas de tiempo utilizadas: calizas y superficie de erosin.

Ejemplo de una seccin estratigrfica

Lnea de tiempo: Bentonita

Patrn propuesto para una bentonita (a)

Ejemplo de una seccin estructural y su estratigrfica

correspondiente

Seccin estructural

Nivel de referencia: el nivel

del mar

Seccin estratigrfica

Nivel de referencia: caliza

RASGOS RESULTADO DE LA DEFORMACIN DE LAS ROCAS POR

ESFUERZOS DE DIVERSO TIPO:

- PLEGAMIENTOS* Tipo, geometra, dimensiones, orientacin,

relieve y cierre de las estructuras.

* Echado de las capas.

- FALLAS

* Tipo, echado, rumbo y alcance estratigrfico.

- FRACTURAMIENTOS

*Caractersticas de las fracturas.

ASPECTOS ESTRUCTURALES

Ejemplo de seccin geolgica regional que muestra aspectos

estructurales y estratigrficos.

Ejemplo de seccin geolgica que muestra aspectos

estructurales, estratigrficos y contenido de fluidos.

Ejemplo de mapa y seccin geolgicos que muestran aspectos

estructurales, estratigrficos y contenido de fluidos.

Ejemplo de aspectos estructurales.

Sistema de fracturas en un ncleo.

3.-CARACTERIZACIN

ESTTICA DE YACIMIENTOS

CON DATOS DE

LABORATORIO.

Ejemplos de muestras de roca (ncleos) cortados en los

yacimientos petroleros.

1.1 Sistema roca

Aspectos geolgicos

Litologa

Petrografa

Granulometra

Mineraloga

Paleontologa

Aspectos petrofsicos

Radiactividad natural

Porosidades primaria y secundaria

Geometra del espacio poroso

Permeabilidad absoluta

Tortuosidad

Densidad

Transmisin de ondas acsticas

1.2 Sistema roca-fluidos

Aspectos petrofsicos

Fluorescencia

Saturacin de fluidos

Resistividad elctrica

Capacidad de intercambio inico

Densidad

Transmisin de ondas acsticas

Comportamiento capilar

Mojabilidad

Compatibilidad roca-agua

Permeabilidades efectivas y relativas

ANLISIS DE MUESTRAS DE ROCA

1.- Principales propiedades que se obtienen del anlisis de muestras de

roca en laboratorio.

Estudios geolgicos

Sedimentolgicos

Estratigrficos

Estructurales

Aspectos ssmicos.

Diseo de programas de perforacin, terminacin y

reparacin de pozos.

Calibracin de registros geofsicos de pozos.

2.- Aplicacin de datos obtenidos en laboratorio sobre muestras de

roca para caracterizar yacimientos petroleros

Determinacin de la distribucin de las propiedades geolgicas y

petrofsicas dentro de los

yacimientos.

Estimacin del volumen original de hidrocarburos en los

yacimientos.

Diversos estudios de comportamientos primario y

post-primario de los yacimientos

petroleros.

Diversos estudios de simulacin de yacimientos.

ANLISIS DE MUESTRAS DE ROCA

PUNTOS DE MUESTREO DE ROCA

A. SUPERFICIALES

B. SUBSUPERFICIALES

A.1 Boca del pozo

A.2 Afloramientos

B.1 Fondo del pozo

B.2 Pared del pozo

A.1

B.1

B.2

A.2

Ejemplos de muestras de roca.

A.1 A.2

B.2

B.1

CARACTERSTICAS DE LAS MUESTRAS QUE SE

RECUPERAN E INFORMACIN QUE SE OBTIENE

A. SUPERFICIALES

A.1 Muestras de volumen pequeo a muy pequeo

Anlisis geolgicos y petrofsicos limitadosBajo costo

A.2 Muestras de volumen grande a muy grande

Roca intemperizadaAnlisis geolgicos y petrofsicos variadosCosto regular

B. SUBSUPERFICIALES

B.1 Muestras de volumen mediano a grande.

Anlisis geolgicos y petrofsicos variadosCosto elevado a muy elevado

B.2 Muestras de volumen pequeo.

Anlisis geolgicos y petrofsicos limitadosCosto elevado

EQUIPOS MUESTREADORES DE ROCA (NCLEOS) PARA POZOS

PETROLEROS

A. EQUIPOS PARA CORTAR NCLEOS EN EL FONDO DEL POZO

Convencionales

Con esponja

Con gel

A presin

Orientados

Con lnea de acero

Con manga elstica

B. EQUIPOS PARA CORTAR NCLEOS EN LA PARED DEL POZO

Por percusin

Con barrena nucleadora

Todas las muestras de roca recuperadas deben ser apropiadamente

protegidas (preservadas) y empacadas para que no tengan

alteraciones de diverso tipo al enviarse al laboratorio y durante el

tiempo que permanecen en tal instalacin antes y despus de su

anlisis.

PROTECCIN Y PRESERVACIN DE MUESTRAS DE ROCA

INFORMACIN QUE DEBE ENVIARSE AL LABORATORIO JUNTO CON LOS NCLEOS

Datos del

pozoNombre y nmeroNombre del Campo y/o Yacimiento al que perteneceElevacin de la mesa rotariaPlano de localizacin del pozoCopia de los registros geofsicos tomados en el intervalo muestreado.

Datos de los

ncleosFecha de nucleo.Tipo de ncleo.Nmero de ncleo.Intervalo nucleado.Recuperacin del nucleo.Formacin nucleada.Yacimiento al que pertenece el ncleo.

Datos de los

fluidos

relacionados

a los

ncleos.

Caractersticas y propiedades del fluido de perforacin utilizado en la operacin de corte del . ncleo.

Caractersticas y propiedades de los hidrocarburos saturantes.Caractersticas y propiedades del agua de la formacin.Caractersticas y propiedades del agua de inyeccin o del fluido desplazante, en caso de . . que el ncleo est considerado en un proyecto de recuperacin secundaria o mejorada.

Datos del

personal

relacionado

Nombre, direccin, telfono, correo de las siguientes personas:

Supervisor de corte, de la proteccin y preservacin de los ncleos, as como de su envo al laboratorio.

Profesional que solicit el corte de los ncleos y que utilizar los resultados de los anlisis de ncleos en laboratorio.

Datos de los

anlisis de

laboratorio

Relacin detallada de los anlisis de laboratorio que se requieren y la aplicacin que tendrn los resultados.

Descripcin litolgicaTipo de proteccin y preservacin que . lleva el ncleo.

Numero de cajas que contienen el . ncleo, convenientemente marcadas.

Los laboratorios que realizan

anlisis de muestras de roca

(sistema roca y sistema roca-

fluidos) para caracterizacin

y estudios de yacimientos

tienen sus propias tcnicas y

secuencias de anlisis, de

acuerdo, principalmente, a

los tipos de muestras, de roca

y de anlisis por realizar.

A. OBSERVACIN DE NCLEOS

C.-ALMACENAMIENTO DE NCLEOS

B. SELECCIN DE MUESTRAS

ASPECTOS PRINCIPALES QUE SE TOMAN EN CUENTA PARA EFECTUAR

ANLISIS DE MUESTRAS DE ROCA EN LABORATORIO.

A. Tipo de muestra

Recortes (A.1) Ncleos de fondo o de pared de pozo (B.1 , B.2) Afloramientos (A.2)

B. Tipo de roca

Con porosidad primaria Formacin consolidada Formacin deleznable

Con sistema de doble porosidad (roca fracturada).

C. Tipo de anlisis

Rutinarios a condiciones de laboratorio

Geolgicos (litolgicos, granulomtricos, mineralgicos, paleontolgicos, )

Petrofsicos (Sf, , ka, R, )

Especiales (Radiactividad, t, Pc, C, ) o cualquiermedicin a condiciones de yacimiento.

EJEMPLO DE SECUENCIA DE ANLISIS DE LABORATORIO PARA MUESTRAS DE ROCA:

-Tipo de muestra: Ncleos de fondo cortados con tcnica convencional

-Tipo de roca: Formacin consolidada con porosidad primaria (arenas o carbonatos)

-Tipo de anlisis: Rutinarios y especiales a condiciones de laboratorio.

Para estas caractersticas se realizan los anlisis sobre muestras pequeas para obtener propiedades de los

sistemas roca y roca-fluidos.

Revisin de la informacin enviada con los ncleos

Observacin y registro de los ncleos

Seleccin directa de las partes por analizar

Anlisis geolgicos Anlisis petrofsicos

Medicin con gas de la porosidad efectiva (e)

Medicin o determinacin de la permeabilidad absoluta. (Ka)

Seleccin de muestras para otras pruebas

Realizacin de pruebas de acuerdo al objetivo especfico

(Sf, R, , t, Pc, C, Ke, Kr, CEC, M, )

Recepcin de los ncleos

Medicin de radioactividad natural

LitolgicoPetrogrficoGranulomtricoMineralgicoPaleontolgicoOtro tipo de anlisis

Corte e identificacin de muestras pequeasExtraccin de fluidos de las muestrasSecado y desecado de las muestras

PREPARACIN DE LAS MUESTRAS

EJEMPLO DE SECUENCIA DE ANLISIS DE LABORATORIO PARA MUESTRAS DE ROCA

OBSERVACIN Y REGISTRO DE LOS NCLEOS EN LABORATORIO

EQUIPO PARA MEDIR RADIOACTIVIDAD NATURAL EN LABORATORIO.

EJEMPLO DE APLICACIN DE LA RADIOACTIVIDAD NATURAL

MEDIDA EN EL LABORATORIO

(Afinacin o correccin de profundidades)

EJEMPLO DE APLICACIN DE LA RADIOACTIVIDAD NATURAL MEDIDA

EN EL LABORATORIO

(Identificacin de intervalos perdidos en el corte de ncleos)

SELECCIN DIRECTA DE LAS PARTES POR ANALIZAR

Se realiza el anlisis mineralgico a varias muestras

tomadas a distintas profundidades y se determina en

ellas la cantidad o volumen de material arcilloso (Vsh).

Se prepara una grfica de variacin del volumen de

arcillas (Vsh) en funcin de la profundidad a la misma

escala de los registros de litologa y se trazan en ella los

registros RG y SP.

Con base en la determinacin de la cantidad o volumen

de arcillas (Vsh), dada en fraccin o porciento del total

de la roca, se lleva a cabo la calibracin de los registros

de litologa: RG y SP

APLICACIN DE LOS RESULTADOS DE ANLISIS MINERALGICO

Datos de ncleo



Datos de lecturas de RG y Valores de SP de los registros y Vsh del anlisis de ncleos.

Profundidad.

Lectura Registro RG

(API)

Lectura de Registro SP

(mV)Vsh Ncleo

(Fracc)2630 31 53 02635 31 47 0.12640 50 22 0.332645 70 0 0.722650 80 9 0.92655 81 10 0.82660 89 11 0.92665 90 6 0.952670 83 15 0.812675 81 16 0.632680 62 46 0.312685 46 53 0.192690 50 42 0.172695 51 47 0.31

2700 60 35 0.332705 61 32 0.52710 66 35 0.52715 80 15 0.722720 80 21 0.7


Lectura Registro RG (API)

Vsh

N

cle

o (

Fra

cc

)

Vhs= 0.0155API -0.494

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100


Lectura Registro SP (mV)

Vsh

N

cle

o (

Fra

cc

)

Vhs= -0.015mV + 0.946

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

0 10 20 30 40 50 60

APLICACIN DE LOS RESULTADOS DE ANLISIS GRANULOMTRICO

Se realiza el anlisis granulomtrico a varias muestras tomadas a

distintas profundidades y se determina en ellas la variacin

granulomtrica o sea la variacin de tamao de grano.

Se preparan histogramas, grficas de frecuencia acumulativa y

se determinan parmetros estadsticos.

Categoras de esfericidad y redondez de los granos.

APLICACIN DE LOS DATOS DE ANLISIS GRANULOMTRICO

Escala de Wentworth

Arcilla

Limo

Tamices o mallas para anlisis granulomtrico.

Ejemplo de resultado de anlisis granulomtrico

Con estos datos se preparan histogramas y grficas de frecuencia

acumulativa. En estas grficas la variable es el tamao de grano: malla 10

(clase 0-0.9), malla 18 (clase 1-1.9),

Y la frecuencia es el peso de la arena retenida en cada malla.

Malla

MUESTRA DE ARENA

103 g

Sin malla

HISTOGRAMA Y CURVAS DE FRECUENCIA ACUMULATIVA

Unidades

FR

EC

UEN

CIA

(

f)

0

5

10

15

20

25

30

0 - 0.9 1 - 1.9 2 - 2.9 3 - 3.9 4 - 4.9 5 - 5.9 6 - 6.9 7 - 7.9

Clases Unidades

Frecuencia(f)

Frecuencia Acumulativa

Frecuencia Cumulativa

como porcentaje del total.

0 - 0.9 -1 4 4 3.9

1 - 1.9 0 10 14 13.6

2 - 2.9 1 16 30 29.1

3 - 3.9 2 27 57 55.4

4 - 4.9 3 23 80 77.7

5 - 5.9 4 13 93 90.3

6 - 6.9 4.5 7 100 97

7 - 7.9 > 4.5 3 103 100

Total 103 100%

Unidades

Fre

cu

en

cia

Ac

um

ula

tiv

a (

%)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

-1 0 1 2 3 4 5

CURVAS DE FRECUENCIA ACUMULATIVA

Unidades Unidades

Esc

ala

de

Pro

ba

bilid

ad

Esc

ala

Aritm

tic

a

CLCULO DE PARMETROS ESTADSTICOS DE ACUERDO A VARIOS

AUTORES

EJEMPLOS DE CURVAS DE DISTRIBUCIN

EJEMPLO DE CURVA DE FRECUENCIA ACUMULATIVA

Unidades

Fre

cu

en

cia

ac

um

ula

tiva

(%

)

0 1 2 3 4 5 6

EJEMPLOS DE CURVAS DE FRECUENCIA ACUMULATIVA DE

TAMAO DE GRANO

Dimetro de grano (mm)

Fre

cu

en

cia

ac

um

ula

tiva

(%

)

Unidades

EJEMPLOS DE HISTOGRAMAS DE ANLISIS GRANULOMTRICOS

EJEMPLOS DE FRECUENCIA ACUMULATIVA DE ANLISIS

GRANULOMTRICOS

EJEMPLOS DE CURVAS DE FRECUENCIA ACUMULATIVA PARA

DISTINTOS TIPOS DE SEDIMENTOS TERRGENOS

CLCULO DE PARMETROS ESTADSTICOS DE ACUERDO A VARIOS

AUTORES

DETERMINACIN DE PARMETROS ESTADSTICOS DE DISTINTOS

TIPOS DE SEDIMENTOS TERRGENOS

RESULTADOS DEL CLCULO DE LOS PARMETROS ESTADSTICOS

RESULTADOS DEL CLCULO DE LOS PARMETROS ESTADSTICOS Y

COMENTARIOS

Cuando el sesgo es positivo implica que la mayora de los datos estn a la izquierda

de la media y la mediana, cuando el sesgo es negativo implica que la mayora de

los datos estn a la derecha de la media y de la mediana.

Observando la siguiente tabla, cuyos valores fueron obtenidos de las grficas, se

puede inferir que los resultados obtenidos mediante el mtodo de Folk & Ward son

buenos.

RELACIN GRFICA ENTRE EL DIMETRO DE GRANOS (ESFERAS) Y LA SUPERFICIE ESPECFICA DE UN MEDIO POROSO

DimetroNmero de

EsferasSuperficie Especfica

cm mm mm2/cm3 cm2/cm3

0.5 5.00 8 630 6.30

0.25 2.50 64 1260 12.60

0.1 1.00 1000 3140 31.40

0.05 0.50 8000 6283 62.83

0.01 0.10 1000000 31416 314.16

0.005 0.05 8000000 62832 628.32

0.001 0.01 1000000000 314160 3141.60

0,001

0,01

0,1

1

1,00 10,00 100,00 1000,00 10000,00

Relacin entre el dimetro de esferas y superficie especfica

de un medio poroso, se toma como base 1 cm3 de medio

poroso.

Superficie especfica (cm2/cm

3)

Di

me

tro

(c

m)

0.4

0.2

Gravas

Grnulos

0.1

0.05

0.025

0.0125

0.00625

Arena muy gruesa

Arena gruesa

Arena media

Arena Fina

Arena muy Fina

Limos

ESCALA

GRANULOMTRICA DE

UDDEN-WENTHWORTH

APLICACIN DE LOS RESULTADOS DE UN ANLISIS GRANULOMTRICO

RELACIN GRFICA ENTRE EL DIMETRO DE GRANOS (ESFERAS) Y EL NMERO DE

CONTACTOS ENTRE ELLOS.

DimetroNmero de

EsferasNmero de contactos

cm mm0.5 5 8 12

0.25 2.5 64 960.1 1 1000 1710

0.05 0.5 8000 148200.01 0.1 1000000 1970100

0.005 0.05 8000000 158802000.001 0.01 1000000000 1997001000

0,001

0,01

0,1

1

1 100 10000 1000000100000000 1E+10

Dimetro de esferas y numero de contactos entre

ellas en un cm3 de medio poroso.

Nmero de contactos

Di

me

tro

(c

m)

1E+8 1E+101E+61 100 10000

APLICACIN DE LOS RESULTADOS DE UN ANLISIS GRANULOMTRICO

EQUIPOS PARA CORTE DE MUESTRAS PEQUEAS.

EQUIPO PARA CORTE DE MUESTRAS PEQUEAS.

IDENTIFICACIN DE LAS MUESTRAS

Cada muestra pequea debe

ser bien identificada. Algunos

datos que se anotan en las

muestras pueden ser los

siguientes:

Nmero y orientacin de la muestra.Nmero del ncleo.Nombre y nmero del pozo.Profundidad. Algn otro dato que ayude a identificar la muestra.

Se recomienda hacer la

identificacin tan pronto se corte

la muestra pequea.

EQUIPOS PARA EXTRACCIN DE FLUIDOS

EQUIPO PARA EXTRACCIN DE FLUIDOS

EQUIPOS PARA EXTRACCIN DE FLUIDOS

EQUIPOS PARA SECADO Y DESECADO DE MUESTRAS

Tipos de Porosidad que ms interesan en Caracterizacin Esttica

Relacin del volumen de huecos, espacios o poros de un material

poroso (roca) al volumen total de ese material

POROSIDAD ()

% o fraccin

MEDICIN DE LA POROSIDAD EN LABORATORIO

Observacin microscpica de muestras

Medicin de volumen de fluido extrado de la roca, medicin del volumen de roca y relacionando estos volmenes.

Medicin del volumen de fluido inyectado a la roca, medicin del volumen de roca y relacionando estos volmenes.

Medicin del volumen de slidos de la roca, medicin del volumen de roca , obtencin del volumen de poros y relacionndolo al volumen de roca. (Porosmetro tipo Boyle)

Medicin de en un ncleo grande y de en una muestra pequea tomada del ncleo grande.

oTIPOS DE POROSIDAD

APLICACIONES PRINCIPALES DE LA POROSIDAD

Determinacin de la distribucin del espacio poroso en el yacimiento.

Definicin de la distribucin de fluidos en el yacimiento.

Determinacin del volumen de hidrocarburos en el yacimiento.

Estimacin de reservas de hidrocarburos.

Calibracin de registros geofsicos de porosidad.

Obtencin de otros parmetros de caracterizacin.

Diversos estudios de yacimientos.

POROSIDAD

OBTENCIN DEL VOLUMEN DE ROCA

CUBO

CILINDRO

EXTRACCIN DE

FLUIDOS

OBTENCIN DEL VOLUMEN DE POROS

Roca Roca

SATURACIN DE

FLUIDOS

GAS

LQUIDOSLQUIDOS

AGUA

ACEITE

Con gas, aplicando la ley de Boyle:

OBTENCIN DEL VOLUMEN DE SLIDOS

Se atrapa una masa de gas en el equipo y se somete a cambios de

volumen por cambios de presin, manteniendo constante la

temperatura.

Se miden los volmenes y las presiones.

Procedimiento:1. Meter la muestra de roca, limpia y seca2. Con la vlvula abierta, elevar el nivel de Hg hasta llegar a la altura de la vlvula. El aire en los poros de la

muestra queda en Pa.3. Cerrar la vlvula y bajar el recipiente nivelador de Hg para generar vaco en el equipo. El aire sale de los poros y

queda a una presin menor a Pa.4. Elevar el recipiente nivelador hasta que coincidan los niveles de Hg del recipiente y del tubo graduado. El aire

queda a Pa. Tomar lecturas en el tubo graduado, que ser el volumen de poros comunicados.

DETERMINACIN DEL VOLUMEN DE POROS COMUNICADOS DE UNA ROCA POR EXTRACIN

DEL AIRE QUE LOS SATURA

Equipo de Saturacin

DETERMINACIN DEL VOLUMEN DE POROS COMUNICADOS DE UNA ROCA POR MEDIO DE SATURACIN

COMPLETA CON UN LQUIDO (AGUA O ACEITE)

Procedimiento de Saturacin

1. Llenar con lquido el recipiente y las lneas hasta la vlvula 3 y la bomba para represionamiento.

2. Cerrar las vlvulas 2,3 y 5.

3. Abril las vlvulas 1 y 4.

4. Pesar la muestra limpia y seca (W1) y meterla a la celda de saturacin

5. Hacer vaco a la celda de saturacin. El tiempo de vaco ser funcin de la permeabilidad de la

roca.



7. Al aparecer el lquido en la trampa de la bomba de vaco, apagar sta y cerrar la vlvula 1.

6. Sin dejar de hacer vaco abrir la vlvula 5 y un poco la 3 para permitir la entrada de lquido en la

celda de saturacin.



10. Dejar el equipo con presin de 2000 psi por 24 horas, inyectando ms lquido si es necesario

para mantener la presin.

11. Abatir la presin y vaciar la celda de saturacin por medio de la vlvula 2.

12. Sacar la muestra de la celda de saturacin, quitar el lquido en exceso y pesarla (W2)

13. Determinar el volumen de poroso comunicados con la siguiente expresin.

Donde es la densidad del lquido utilizado.

El volumen de poros comunicados ser correcto si el lquido no reacciona con la roca y la

satura 100%

8. Cerrar la vlvula 5 y abrir completamente la 3.

9. Con la bomba para represionamiento elevar la presin a 2000 psi.

Mantener esta presin, inyectando ms lquido si es necesario.

1. Todas las vlvulas abiertas

2. Se cierran las vlvulas 1 y 2, atrapndose una masa de

aire (m) en C1, que ocupa una volumen V1=C1 a una

presin P1=Pa

3. Se hace vaco en C2, por lo que esta celda quede a

presin Pa

4. Se cierra la vlvula 3.

5. Se abre la vlvula 2, comunicndose ambas celdas.

La masa de aire ahora ocupa un volumen V2=Vc1+Vc2 a una presin P2, cuyo valor est entre Pa y Pa

6. Aplicando la Ley de Boyle, a temperatura constante, y resolviendo para Vc2:

7. Se repiten los pasos 1 a 5 con una muestra de roca en la celda C2; se aplica la Ley de Boyle y se

resuelve para Vc2.

8. El volumen de slidos se obtiene en la siguiente forma:

DETERMINACIN DEL VOLUMEN DE SOLIDOS DE UNA ROCA CON BASE EN LA LEY DE BOYLE

(EQUIPO DE BAJA PRESIN)

EQUIPO DE ALTA PRESIN PARA DETERMINAR EL VOLUMEN DE SOLIDOS DE UNA ROCA CON BASE EN LA LEY DE

BOYLE

DETERMINACIN DEL VOLUMEN DE SLIDOS DE UNA ROCA CON BASE EN LA LEY DE BOYLE (EQUIPO DE

PRESIN CONSTANTE)

PROCEDIMIENTO

La fuente de gas a presin (FGP) y el regulador de presin (RP) deben estar cerrados y debe haber

Hg en la celda de interfase.

1. Abrir todas las vlvulas.

2. Cerrar las vlvulas 1 y 3 y hacer vaco a la celda portamuestras.

3. Anotar la lectura (L1) de la celda de la bomba desplazadora de mercurio.

4. Abrir la FGP y con el regulador de presin introducir gas (nitrgeno) a la celda de interfase

hasta alcanzar una presin de 60 Kg/cm2 (P1)

5. Cerrar la vlvula 4, la FGP y el regulador de presin.

6. Cerrar la vlvula 2 y apagar la bomba de vaco. El equipo tendr la situacin de la figura (b).

(a) (b)

DETERMINACIN DEL VOLUMEN DE SLIDFOS DE UNA ROCA CON BASE EN LA LEY DE BOYLE (EQUIPO

DE PRESIN CONSTANTE)

7. Abrir la vlvula 3. el gas de la celda de interfase se expander y ocupar la celda

portamuestras y las lneas hasta las vlvulas 1 y 2. La presin (P2) ser menor de 60 Kg/cm2.

El equipo estar en la siguiente situacin.

8. Con la bomba desplazadora de Hg introducir este fluido al equipo, con lo que la presin se

elevar. Suspender la inyeccin de Hg cuando se alcance una presin de 60 Kg/cm2. La

situacin del equipo ser la siguiente.

DETERMINACIN DEL VOLUMEN DE SLIDFOS DE UNA ROCA CON BASE EN LA LEY DE BOYLE (EQUIPO

DE PRESIN CONSTANTE)

9. Despus de esperar unos minutos para asegurarse que no cambia la presin de 60 Kg/cm2,

anotar la lectura (L2) de la escala de la bomba desplazadora de Hg.

10. Calcular el volumen de la celda portamuestras con la diferencia de las dos lecturas,

Vcp= L2 L1 11. Extraer Hg por medio de la bomba desplazadora hasta tener la lectura L1 en su escala.

12. Abrir la vlvula 1 para tener en el equipo la presin atmosfrica.

13. Colocar en la celda portamuestras la roca por analizar.

14. Repetir los pasos 1 al 10.

15. Calcular el volumen de la celda portamuestras, que tiene la muestra dentro, con la diferencia

de las dos lecturas de la escala de la bomba desplazadora de Hg.

Vcp=L2-L1

16. El volumen de slidos de la muestra ser:

Vs=Vcp Vcp

Zonificacin del

estrato.

Calibracin de

registros de

porosidad. En este

caso del registro

tiempo de trnsito.

APLICACIN DE LAS POROSIDADES MEDIDAS EN LABORATORIO

A B

Grfica de calibracin de registro snico para el ejemplo A

Profundidad (m)

t Registro (mseg/ft)

Ncleo (%)

4740 70 184742 82 304744 78 224746 87 274748 81 314749 76 194750 83 324753 87 354754 100 344755 75 234756 84 314759 64 144760 55 84762 63 134764 56 84766 59 104768 56 114770 57 34772 53 44774 54 84776 53 34778 56 54780 51 34782 54 94783 52 34784 54 104786 88 264789 55 84790 52 10

y = 0,7078x - 31,432

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

0 20 40 60 80 100 120

t Registro (m seg/ft)

N

cl

eo

(%

)

Datos del registro snico y del ncleo del ejemplo A.

Grfica de calibracin de registro snico para el ejemplo B

t Registro (m seg/ft)

N

cl

eo

(%

)

Datos del registro snico y del ncleo del ejemplo A.

Profundidad (m)

t Registro (mseg/ft)

Ncleo (%)

4782 65 64783 79 254784 64 184786 65 164788 61 174789 61 74790 64 114791 63 94792 58 134793 65 154795 58 124796 66 214798 73 244800 78 284801 73 31.54802 55 74803 54 94804 54 64805 53 94806 57 54808 55 10

4826 54 84827 56 134828 59 34829 75 144830 55 44833 61 124834 70 164835 78 244837 68 144838 79 254840 81 304842 70 3

y = 0,8465x - 38,989 y = 0,6944x - 32,807

0

5

10

15

20

25

30

35

0 20 40 60 80 100

REGISTRO NEUTRN EN FUNCIN DEL CONTEO DE NEUTRONES POR SEGUNDO Y LA CURVA DE

POROSIDAD OBTENIDA EN EL LABORATORIO POR ANLISIS DE NCLEOS.

Rayos GammaNeutrn

Conteo estndar por segundo (cps)

Resistividad

-ohms m3/m

Calibracin de

registros de

porosidad.

En este caso del

registro neutrn.

DATOS DEL REGISTRO NEUTRN Y DE POROSIDAD OBTENIDA EN LABORATORIO.

Profundidad (m)

Conteo por segundo

Ncleo (%)

8514 320 4.9

8516 332 6.8

8518 332 4.6

8520 400 2.8

8522 360 2

8524 320 4.5

8526 290 12

8528 300 8.1

8530 340 5.5

8532 360 5

8534 320 8.1

8536 306 8.1

8538 331 6.9

8540 330 7

8542 370 1.7

8544 450 2.3

8546 380 6.8

8548 350 6.5

8550 340 6.1

8552 350 6.9

8554 340 4

8556 330 3.7

8558 413 1

8560 420 1.8

8562 380 3.7

8564 360 3.9

8566 400 2

8568 430 0

8570 390 0

8572 408 0

GRAFICAS DE CALIBRACIN DEL REGISTRO NEUTRN

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

200 250 300 350 400 450 500

= -0.0505 cps + 22.879

Conteos por segundo (cps)

N

cle

o (

%)

0,1

1

10

100

1000

200 250 300 350 400 450 500

= 301.09 e-0.012 cps

Conteos por segundo (cps)

N

cle

o (

%)

APLICACIN DE LAS POROSIDADES MEDIDAS EN LABORATORIO

Calibracin

de registros

de porosidad.

En este caso

del registro de

densidad.

Presenta los valores de densidad ledos en el registro en (g/cm3) y los valores de porosidad en (%) obtenidos

en el laboratorio. Ambos valores corresponden al mismo intervalo del pozo.

Profundidad (m)

registro (g/cc)

Ncleo (%)

2503 2.63 8

2504 2.54 10

2506 2.55 11.5

2508 2.56 10

2510 2.43 14

2512 2.59 6

2514 2.69 2

2516 2.69 1

2518 2.68 2

2520 2.67 2.5

2522 2.64 9

2524 2.69 2.5

2526 2.69 1.3

2528 2.69 1.8

2530 2.7 1.3

2532 2.69 1.4

2534 2.68 1.2

2536 2.69 1.1

2538 2.67 1

2540 2.64 2.4

2542 2.58 2.6

2544 2.53 13

2546 2.3 20

2548 2.44 16.5

2550 2.47 11.5

2552 2.46 11

2554 2.5 9

2556 2.59 6.5

2558 2.47 6

2560 2.6 7.5

2562 2.58 6.5

2564 2.6 7.5

2566 2.64 7.4

2568 2.68 3

2570 2.57 1.3

2572 2.67 1.3

2574 2.63 1.2

2576 2.61 2.4

2578 2.57 2.7

2580 2.6 1.3

2582 2.65 1.4

2584 2.64 2.6

2586 2.7 0.1

2588 2.65 4.9

2590 2.59 7.5

2592 2.63 2.5

2594 2.57 3.6

2596 2.54 12.3

2598 2.66 2.5

2600 2.69 2.3

DATOS DEL REGISTRO DE DENSIDAD Y DE POROSIDAD OBTENIDA EN LABORATORIO.

Grfica que muestra la calibracin obtenida para el registro de densidad.

= -46,426 + 126,27

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

2,2 2,25 2,3 2,35 2,4 2,45 2,5 2,55 2,6 2,65 2,7 2,75 2,8

N

cl

eo

(%

)

del registro (g/cc)

GRAFICA DE CALIBRACIN DEL REGISTRO DE DENSIDAD

Facilidad de flujo de un fluido a travs de un medio poroso, que

depende exclusivamente de las caractersticas fsicas de la estructura

porosa.

En laboratorio se aplica la ecuacin de Darcy en su forma simple:

PERMEABILIDAD ABSOLUTA (Ka)

PRIMARIA (Kp)

MATRIZ (Km)

SECUNDARIA (Ks)

TOTAL (KT)

TIPOS DE PERMEABILIDAD ABSOLUTA

(Kp, Km, KT)

A partir de mediciones de permeabilidad al gas y corrigiendo por deslizamiento molecular (Efecto de Klinkenberg)

A partir de mediciones de permeabilidad a un fluido mojante, que no reaccione con los slidos y que sature completamente el medio

poroso.

OBTENCIN

(Ks)

Medicin de la KT en un ncleo grande y de la Km en una muestra pequea tomada del ncleo grande.

Ks=KT - Km

Determinacin de la capacidad de flujo de un intervalo, una

formacin o un yacimiento.

Definicin de las unidades de flujo de un yacimiento o sea zonificar la

roca de un yacimiento tanto vertical como horizontalmente.

Determinacin de otros parmetros petrofsicos.

Diversos estudios de yacimientos.

APLICACIONES PRINCIPALES

De acuerdo con lo anterior, un permemetro est constituido, principalmente, de los

siguientes elementos.

DIAGRAMA Y COMPONENTES BSICOS DE UN PERMEMETRO

Fuente de fluido con regulador de presin.

Medidor de presin

Porta-muestras

Medidor de presin

Medidor de temperatura

Medidor de gasto o medidores de

volumen y tiempo

a) gas a presin b) lquido a Presin

Manmetro tipo Bourdn o

tipo UTipo Hasler

Manmetro tipo Bourdn

o tipo UTermmetro

GASTO O VOLUMEN

a) gasmetros b)flumetrosc)recipientes

graduados TIEMPO

a)cronmetro

Adems se requiere:-Un vernier para medir dimetro y longitud de la muestra.-Un equipo de saturacin, si el fluido que se utiliza es un lquido (agua o aceite).

direccin del flujo

MUESTRA

Sf=100%fluido fluido

LPe Ps

A qf

A. EN FORMA DIRECTA (MEDICIN)

Se corta una muestra cilndrica y se le extraen los fluidos. Se satura la muestra con un fluido que cumpla con los siguientes

requisitos.

Sature 100% la muestra Moje a los slidos de la muestra No reaccione con los slidos de la muestra

Se mete la muestra en un permemetro de lquidos y se circula fluido igual al que satura la muestra.

Se miden la cada de presin en la longitud de la muestra y el gasto de fluido correspondiente.

Se aplica la ecuacin de Darcy apropiada, considerando la geometra de la muestra y la viscosidad del fluido circulante.

DETERMINACIN DE LA PERMEABILIDAD ABSOLUTA DE UNA ROCA EN EL LABORATORIO

A. l

B. EN FORMA INDIRECTA (ESTIMACIN)

Se corta una muestra cilndrica y se le extraen los fluidos. Se mete la muestra en un permemetro de gas y se circula un

gas inerte (Nitrgeno, Helio, CO2, Aire)

Se miden la cada de presin en la longitud de la muestra y el gasto de gas correspondiente.

Se aplica la ecuacin de Darcy apropiada, considerando la geometra de la muestra y la viscosidad del gas circulante para

obtener la permeabilidad al gas.

Se mide la Kg a varias presiones medias de flujo (Pm)


MUESTRA gas

P1=Pe P2=Ps

gas

Pm

qg

Ps

qsg

En papel normal se construye una grfica de permeabilidades al gas contra los recprocos de las presiones medias de flujo

correspondientes.

Se traza la recta representativa del conjunto de puntos y se determina su ordenada al origen, cuyo valor es el de la

permeabilidad a lquido (KL) o permeabilidad de Klinkenberg) (KK)


Se considera

KL=Kabs

0

2

4

6

8

10

3 6 9 120

Kg

1/Pm

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

3 6 9 120

Kg

1/Pm

KL

PERMEMETROS DE GAS

DIAGRAMA DE UN PERMEMETRO DE GAS

Presin Manmetro Hg

Manmetro Agua

Flumetro

Termmetro

Portamuestras

Purga Manga

Vacio Manga

Vacio

Nitrgeno a

Presin

Vlvula

Reguladora a

Presin

Manga

Presin

Manga

Presin

Entrada

Regulador

Presin

Entrada

O R I F I C I O S

a) Si el gasto de mide con gasmetro o flumetro:

a) Si se utilizan orificios calibrados

Donde: C1, C2 y C3 son las constantes de los orificios,

Peo ,Pso, Pen y Psn son las presiones de entrad y salida en el orificio y en

el ncleo, respectivamente.

,

ECUACIONES QUE SE UTILIZAN EN UN PERMEMETRO DE GAS.

ECUACIONES QUE SE UTILIZAN EN UN PERMEMETRO DE GAS.

Los datos medidos en laboratorio pueden graficarse en tres tipos de papel: normal, semi-logartmico y

doble logartmico.

CORRELACIONES POROSIDAD-PERMEABILIDAD

K2.5 0.00183 0.0021

2.5 0.00211.5 0.0034.2 0.00445 0.0049

5.5 0.00512.9 0.00515 0.0055

4.5 0.00654.8 0.00955.9 0.0115 0.011

4.1 0.0155 0.012

2.6 0.0123.9 0.0133.6 0.024.8 0.0257 0.025

3.8 0.0256 0.035 0.034

6.8 0.0489 0.055

5.5 0.0596.5 0.0718.7 0.0759.5 0.118.9 0.11311 0.15

7.5 0.1612 0.2611 0.2814 0.327.7 0.3313 0.759 0.95

11 112 1.112 1.211 1.412 1.914 2.113 2.211 2.313 2.615 320 4.821 922 1321 1520 1428 2023 2030 3027 3537 4540 7038 10142 11540 22045 1000

Los datos medidos en laboratorio pueden graficarse en tres tipos de

papel: normal, semi-logartmico y doble logartmico.


0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0 50 100 150 200 2500

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000

1

10

100

1000

0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000

Po

rosi

da

d (

%)

Permeabilidad (mD) Permeabilidad (mD)

Permeabilidad (mD)

Po

rosi

da

d (

%)

Po

rosi

da

d (

%)

Normal

Semi-log

Log-log

= 12.314 Ka 0.2286

Y= aXb

Correlacin porosidad-

permeabilidad para ncleos

del Carbonfero Superior.


Correlacin porosidad-

permeabilidad obtenidas con

datos de ncleos de dos

formaciones.

Porosidad (fraccin)Porosidad (%)

Pe

rme

ab

ilid

ad

(m

D)

Pe

rme

ab

ilid

ad

(m

D)


Pe

rme

ab

ilid

ad

K

(mD

)

Porosidad (%)

Porosidad (%)

Pe

rme

ab

ilid

ad

K

(mD

)

Volumen de un fluido que se encuentra dentro de los huecos de una

roca, relacionando al volumen total de huecos o espacios.

Sf= Vf / Vp (%) (fraccin)

SATURACIN DE FLUIDO (Sf)

AGUA:

CongnitaCrticaInicialIntergranularIntersticialIrreductibleFinalResidual

TIPOS DE SATURACIN DE FLUIDOS

HIDROCARBUROS

CrticaInicialFinalResidual

OBTENCIN

CONGNITA, INICIAL, INTERGRANULAR, INTERSTICIAL

A una muestra de roca recin cortada del yacimiento se le extraen los lquidos saturantes a temperatura alta y haciendo las

correcciones necesarias se obtienen Sw y So. Por medio de

inyeccin de mercurio a otra muestra, se obtiene Sg.

CRTICA, FINAL, IRREDUCTIBLE, RESIDUAL

Por medio de inyeccin de un fluido (gas o agua) al medio poroso se desplazan libremente los fluidos saturantes.

FINAL, IRREDUCTIBLE

Por medio de pruebas de presin capilar en sistemas roca-agua-aire, roca-agua-aceite o roca-aire-mercurio.

Por medio de pruebas de centrifugacin del medio poroso saturado con fluidos.

Conocer los volmenes de los distintos fluidos existentes en una

parte o en todo el yacimiento.

Determinar las profundidades de los contactos entre fluidos (gas-

aceite, hidrocarburos-agua) en el yacimiento.

Conocer la distribucin de fluidos en el yacimiento.

Determinar espesores, arenas o volmenes del yacimiento en los que

no hay movimiento de algn fluido.

Seleccionar intervalos para la terminacin o reparacin de pozos.

Obtener otros parmetros de caracterizacin.

APLICACIONES PRINCIPALES

A. EN EL POZO

SECUENCIA DE ANLISIS DE NCLEOS FRESCOS(1), FORMACIONES CONSOLIDADAS CON POROSIDAD PRIMARIA O CON DOBLE POROSIDAD, NUCLEADAS CON TCNICAS

CONVENCIONALES.

B. EN EL LABORATORIO

Dependiendo del tipo de

roca, se selecciona la

secuencia apropiada de

anlisis de laboratorio.

Observacin directa y

registro de los ncleos.

Seleccin e identificacin

de las partes por analizar.

Anlisis

Geolgicos.

Anlisis

Petrofsicos.

Determinacin del contenido

de fluidos (Sw, So, Sg) y de la

porosidad.

(1) Ncleos recin cortados. El anlisis en el pozo se debe realizar tan pronto se saque el ncleo del equipo

muestreador. Si se enva al laboratorio debe preservarse en forma apropiada.

Conocido como Retorta o equipo de destilacin.

EQUIPO PARA DETERMINAR SATURACIN DE FLUIDOS EN NCLEOS.

Control de temperatura

Portamuestras

Portamuestras

Probetas graduadas

Horno(destilador)

Bao de agua(enfriador)

DETALLE DE LA RETORTA O EQUIPO DE DESTILACIN

Probetas

graduadas

Horno o

destilador

Portamuestras

Entrada de agua

Mtodo de destilacin (Mtodo de la retorta)

DETERMINACIN DE LA SATURACIN DE FLUIDOS Y DE LA POROSIDAD

Ncleo fresco*

Muestra con

peso A

Muestra con

peso A

Muestra

Peso

Volumen

Densidad

Destilador

(retorta)

Volmenes** de aceite y de agua recuperados de la muestra. (Vo, Vw)

Inyeccin de

mercurio.

Volumen de gas

en la muestra

(Vg)

*Ncleo recin sacado del pozo. **Requieren correccin.

Volumen de la muestra con peso A

CURVAS DE CALIBRACIN PARA ANLISIS DE NCLEOS CON RETORTA

Aceite observado o recuperado en la

probeta (cm3)

Lec

tura

de

ag

ua

en

la

s p

rob

eta

s (c

m3

)

Tiempo de calentamiento (minutos)

CURVA DE CALIBRACIN DEL AGUA CURVA DE CALIBRACIN DEL ACEITE

Resistencia que opone un volumen unitario de medio poroso al paso de corriente

elctrica.

R= Resistividad elctrica (-m)

r= Resistencia elctrica ()A= rea transversal al flujo elctrico del medio poroso (m2)

L = Longitud del medio poroso (m)

RESISTIVIDAD ELCTRICA DE UNA ROCA (R)

En anlisis de ncleos.Ro, Resistividad del ncleo cuando Sw=100%Rt, Resistividad del ncleo cuando Sw < 100%

En registros geofsicos de pozos.Rt, Resistividad verdadera de la formacin independientemente del grado de saturacin de agua.

TIPOS DE RESISTIVIDAD

CONDUCTIVIDAD ELCTRICA (C)

Una muestra de medio poroso (roca) con geometra regular (cilindro, cubo,

paraleleppedo), con rea transversal constante (A) se satura con una fluido

conductor (salmuera). Se le pasa corriente elctrica y se mide la resistencia (r)

que existe en una distancia establecida (L). Se aplica la ecuacin indicada

anteriormente.

OBTENCIN DE LA RESISTIVIDAD ELCTRICA

Determinar el grado de saturacin de agua y, por lo tanto, de hidrocarburos en

un intervalo, en un estrato o de un yacimiento.

Determinar la profundidad del contacto agua-hidrocarburos en un yacimiento.

Apoyar la interpretacin de registros geofsicos de pozos para obtener la

. saturacin de agua y de hidrocarburos.

Determinar otros parmetros de caracterizacin.

APLICACIONES PRINCIPALES DE LA RESISTIVIDAD ELCTRICA

RESISTIVIDAD DEL AGUA SALADA (Rw)

RESISTIVIDAD DE LA ROCA

FACTORES QUE AFECTAN A LA RESISTIVIDAD ELCTRICA DEL CONDUCTOR (SALMUERA) Y DE LA ROCA

Cubo

de agua salada

MOJABILIDAD

Para una cierta

saturacin de agua.

Ro

Rt

Se utiliza un aparato (Resistivmetro) que mide la resistencia elctrica (r)

de una muestra de roca con geometra regular (cilindro,

paraleleppedo) saturada total o parcialmente con un fluido conductor

(salmuera).

El aparato se basa en la ley de Ohm

Se pasa corriente elctrica (I) a travs de la muestra y se mide o

determina la resistencia. Con este dato y las dimensiones de la muestra

se obtiene la resistividad.

MEDICIN EN LABORATORIO DE LA RESISTIVIDAD ELCTRICA A

MUESTRAS DE ROCA

MEDICIN EN LABORATORIO DE LA RESISTIVIDAD ELCTRICA A MUESTRAS DE ROCA

MUESTRA

L1-2

I e = electrodosA= rea de la seccin transversal

. de la muestra cilndrica

e1 e2

AEsquema del portamuestras de un Resistivmetro

r1-2= resistencia en la longitud L de la muestraE1-2= Cada de potencial entre los electrodos e1 y e2 L1-2= Longitud de la muestra entre los electrodos e1 y e2 I = Intensidad de corriente que pasa por la muestra. R= Resistividad de la muestra. A= rea transversal de la muestra.

Aplicando la Ley de Ohm

y, por consiguiente,

Para medir la resistencia de una roca se han diseado varios aparatos (Resistivmetros) los cuales se pueden agrupar en:

Equipos con dos electrodos.

Equipos con cuatro electrodos.

MEDICIN EN LABORATORIO DE LA RESISTIVIDAD ELCTRICA A MUESTRAS DE ROCA

MUESTRA

MUESTRA

Ec= Electrodos de corriente

EM= Electrodos de medicin.

Ec Ec

EM EM

EC , EM EC , EM

Los electrodos son de corriente

y de medicin

Dos electrodos son de corriente y

dos son de medicin.

El montaje del puente de Wheatstone, representado en la siguiente figura, se

utiliza mucho para efectuar mediciones rpidas y precisas de resistencias.

Fue ideado en 1843 por el fsico ingls Charles Wheatstone. En dicha figura M, N

y P son resistencias variables previamente graduadas, y X representa laresistencia desconocida.

Para utilizar el puente se cierran los interruptores K1 y K2, y se modifica la

resistencia P hasta que el galvanmetro G no experimente desviacin. Los

puntos b y c ahora estn ahora al mismo potencial, o en otras palabras, la cada

de potencial entre a y b es igual a la cada de potencial entre a y c.

FUNDAMENTO DE MEDICIN DEL RESISTIVMETRO(PUENTE DE WHEATSTONE)

As mismo la cada de potencial entre b y d es igual a la existente entre c y d.

Puesto que la intensidad de la corriente en el galvanmetro es nula, la

intensidad de la corriente en M es igual a la de N, o sea i1, y la intensidad de la

corriente en P es igual a la de X, o sea i2.

Entonces, dado que Vab = Vac, se deduce:

i1 N = i2 P

Y puesto que Vbd= Vcd

i1 M = i2 X

Si se divide la segunda ecuacin por la primera, se obtiene:

Por consiguiente, si se conocen M, N y P, puede calcularse X. Para facilitar el

clculo, la razn M|N es, en la prctica, una cierta potencia entera de 10, tal como 0.01, 1 , 100 , etc.

FUNDAMENTO DE MEDICIN DEL RESISTIVMETRO(PUENTE DE WHEATSTONE)

SECUENCIA DE ANLISIS DE LABORATORIO PARA OBTENER LOS PARMETROS ELCTRICOS DE UNA ROCA (ARCHIE)

Acondicionar las muestras

Medir porosidades efectivas y obtener

permeabilidades absolutas con gas de las muestras.

Saturar al 100% las muestras con agua salada.

Desaturar las muestras por etapas, obtener las

correspondientes saturaciones (Sw < 100%) y medir Rtpar cada Sw.

Obtener F para cada muestra.

Obtener I para cada muestra.

Medir Ro y medir u obtener Rw

Preparar grfica Log-Log F vs y obtener a y m

Preparar grfica Log-Log F vs Ka y obtener A y M

Preparar grfica Log-Log I vs Sw y obtener n.

APLICACIN: APOYO A LA INTERPRETACIN CUANTITATIVA DEL REGISTRO ELCTRICO (CALIBRACIN)

Factor de Formacin.

Exponente de Cementacin.

Factor geomtrico.

ndice de resistividad

Exponente de saturacin.

APLICACIN: APOYO A LA INTERPRETACIN CUANTITATIVA DEL REGISTRO ELCTRICODETERMINACIN DE PARMETROS GEOMTRICOS ELCTRICOS (ARCHIE)

Grfica de factor de formacin contra porosidad en el papel doble

logaritmo.

Fa

cto

r d

e F

orm

ac

in

Porosidad (%)

APLICACIN DE LAS RESISTIVIDADES ELCTRICAS MEDIDAS EN

LABORATORIO

Calibracin de registros de resistividad.

Grfica de I vs Sw en papel doble logaritmo

nd

ice

de

Re

sist

ivid

ad

Saturacin de agua (fraccin)

100

10

1

0.01 0.1 1

APLICACIN DE LAS RESISTIVIDADES ELCTRICAS MEDIDAS EN

LABORATORIO

Calibracin de registros de resistividad.

Se han propuesto muchos procedimientos para determinar la

saturacin de agua de los yacimientos a partir de la interpretacin

cuantitativa de los registros geofsicos, en especial de los elctricos.

Ecuaciones bsicas propuestas por Archie para formaciones limpias.

DETERMINACIN DE LA SATURACIN DE AGUA CON REGISTROS

GEOFSICOS

1

10

100

1000

0,01 0,1 1

1

10

100

1000

0,01 0,1 1

a

a=1

nm

Combinando las dos ecuaciones anteriores resulta:

a, m, n : de laboratorio

: de un registro de porosidad

Rw: de laboratorio, a partir del SP o de correlaciones.

Rt : del registro elctrico.

Cuando no se conocen los parmetros a, m, n para el yacimiento en

especial se acostumbra asignar los valores siguientes: a=1, m=2, n=2

Por lo que las ecuaciones anteriores quedan:

Y combinndolas resulta:

DETERMINACIN DE LA SATURACIN DE AGUA CON REGISTROS

GEOFSICOS

y

Otra ecuacin muy utilizada, si no se conocen a, m y n, es la propuesta

por Humble.

a=0.62, m=2.15, n=2

Las ecuaciones propuestas para determinar la Sw son funcin,

principalmente, de:

Tipo de roca.

Tipo de Registro elctrico.

MODELOS DE DISTRIBUCIN DE ARCILLAS EN ROCAS DE

YACIMIENTOS

CLAY

SAND

MODELO DE MEDIO POROSO CON ARCILLAS

Pariendo del factor de formacin propuesto por Archie para

formaciones limpias.

Para formaciones arcillosas

X: termino que indica la conductividad adicional por presencia de

arcillas.

PROCEDIMIENTO DE INTERPRETACIN DE REGISTROS PARA

FORMACIONES ARCILLOSAS

Se han propuesto muchos modelos para interpretar formaciones

arcillosas, los cuales dependen de la forma como se considera que se

encuentran las arcillas.

Partiendo de la ecuacin de Archie para formaciones limpias:

Para formaciones arcillosas:

PROCEDIMIENTO DE INTERPRETACIN DE REGISTROS PARA

FORMACIONES ARCILLOSAS

Cuatro tipos bsicos de ecuaciones para determinar la Sw en

formaciones arcillosas.

Donde S: Exponente de

saturacin de las lutitas.

ZTGA: Zona de Transicin Gas-Aceite

ZPAL: Zona de Produccin de Aceite Limpio

Hscwo: Altura sobre el contacto Agua-Aceite.

DISTRIBUCIN DE FLUIDOS EN UN YACIMIENTO HOMOGNEO CON ACEITE SATURADO, EN

EL QUE EL FLUIDO MOJANTE ES EL AGUA.

SL = Swi + So

4.-CARACTERIZACIN

PETROFSICA DE UN

YACIMIENTO O CAMPO

PETROLERO.

PETROFSICA

Algunas definiciones de Petrofsica:

Fsica de las rocas. Estudio del espacio poroso de una roca, de sus caractersticas

intrnsecas as como de las que se originan al estar ocupado por

fluidos que reaccionan, en alguna forma, con los slidos.

Estudio de las propiedades fisicoqumicas de la roca del yacimientoy su ingerencia en actividades de exploracin y produccin de

hidrocarburos.

CARACTERIZACIN PETROFSICA DE UN YACIMIENTO.

Determinar, cualitativa y cuantitativamente, las caractersticaspropias de la roca y del sistema roca-fluidos y definir, con detalle, su

variacin dentro del yacimiento.

EN LA CARACTERIZACIN PETROFSICA DEBEN CONSIDERARSE LOS

SIGUIENTES ASPECTOS.

Realizar la caracterizacin dentro de un apropiado modelo geolgico del yacimiento o del campo.

Combinar los procesamientos y las interpretaciones que se lleven a cabo con datos de las distintas fuentes de informacin.

Determinar los parmetros petrofsicos con alto grado de precisin ya que son bsicos para la explotacin de hidrocarburos.

Es una actividad que involucra la sinergia.

FUENTES DE INFORMACIN MAS COMUNES PARA REALIZAR

CARACTERIZACIONES PETROFSICAS.

Muestras de roca.

Muestras de fluidos (agua, hidrocarburos).

Registros geofsicos de Pozos.

Pruebas en pozos (formacin, produccin, variacin de presin).

Datos ssmicos.

Historias Presin-Produccin de pozos y de yacimientos.

EJEMPLO DE PARTE DE UN MARCO GEOLGICO DE UN YACIMIENTO.

Seccin litoestratigrfica.


Mapas de cimas de un yacimiento (mapa estructural)


Diagrama Fence, mostrando la correlacin entre facies.


Estructuras sedimentarias primarias.


Ejemplo de medio poroso.


Distribucin de granos y poros de una arenisca.

GARGANTA DE PORO, PT (PORE THROAT)

Espacio a travs del cual se comunican los poros de una roca.

Expresin propuesta por Netto para determinar el tamao de la

garganta de poro:

PT en mm

Pc (Presin capilar con inyeccin de mercurio)en atm.

Poro

Grano

Garganta de poro

EJEMPLO DE FORMA DE CARACTERIZAR EL SISTEMA POROSO DE UN

YACIMIENTO

Con base en anlisis de muestras de roca (ncleos de fondo, de pared

y recortes de barrena) se determinan los tipos de poro y los tipos de

roca.

TIPOS DE PORO (ANLISIS A NIVEL DE PORO)

Tamao y forma del poro.- se utiliza microscopio electrnico de barrido.

Tamao de la garganta de poro.- se utiliza equipo de presin capilar y microscopio electrnico de barrido.

Relacin de aspecto (relacin de tamaos poro-garganta) Nmero de coordinacin (nmero de gargantas de poro que

llegan a cada poro).

Arreglo del poro (distribucin detallada de los poros dentro de la roca).

TIPOS DE ROCA

Se combinan las caractersticas de los poros con datos petrofsicos

para establecer los tipos de roca en el yacimiento.

EJEMPLO DE INFORMACIN OBTENIDA DE UN ANLISIS A NIVEL DE PORO

Tipo de poroTamao

mmForma

No. de

gargantas por

poro

Relacin

poro/garganta

Distribucin de

los porosPorosidad

A 30-100 Triangular 3-6 50-100:1 Interconectados Interpartcula

B 60-120 Irregular

Datos petrofsicos y geolgicos.

Tipos de rocaPorosidad

media (%)

Permeabilidad

media (md)Litologa

1 5 1.5 Dolomas

2 5.6 0.2 Dolomas

3 4.5 0.08 Dolomas

4 7.5 0.02 Dolomas

5 5.8 0.4 Limolitas

6 1

EJEMPLO DE CORRELACIN PETROFSICA

Porosidad efectiva (%)

Pe

rme

ab

ilid

ad

a

bso

luta

(

milid

arc

ys)

CORRELACIONES DE e - Ka ESTABLECIDAS CON DATOS DE NCLEOS

Aplicacin muy importante: estimar la permeabilidad absoluta a

partir de la e y otros parmetros geolgicos y/o petrofsicos.

Es necesario reducir la dispersin de datos para lograr una mejor

estimacin de la Ka.

Al reducir la dispersin de datos implcitamente se empiezan a

definir las unidades de flujo existentes en el yacimiento.

UNIDADES DE FLUJO

Las unidades de flujo son zonas del yacimiento vertical y

horizontalmente continuas que se caracterizan por tener suficiente

espesor y rea como para ser apreciadas en registros geofsicos y

mapas del yacimiento y que poseen propiedades geolgicas y

petrofsicas similares, las cuales condicionan el flujo de fluidos a

travs de ellas.

ALGUNAS DEFINICIONES DE UNIDADES DE FLUJO

Segn Hearn et al, las unidades de flujo son zonas del yacimiento continuas tanto

vertical como horizontalmente y las propiedades de la roca son similares, las

cuales afectan el flujo de los fluidos, y se caracterizan porque los ambientes de

depsito son semejantes.

De igual forma, Ebanks define las unidades de flujo como un volumen de roca

subdividido de acuerdo a las propiedades geolgicas y petrofsicas que

condicionan el flujo de fluidos a travs de l.

Jaime J. Ros Lpez dice que una unidad de flujo ser aquella que describa la

naturaleza del yacimiento con respecto a la geometra de los poros y las

propiedades de la roca y que aquellas con zonas de flujo similares tendrn un

carcter hidrulico tambin similar.

Roger M. Slatt et al, describe una unidad de flujo como un volumen de roca

subdividida de acuerdo a sus propiedades geolgicas y petrofsicas que

determinan el flujo de fluidos a travs de ella.

V. Ranganathan, dice que una unidad hidrulica es una zona del yacimiento que es

continua lateral y verticalmente, que posee porosidad, permeabilidad y

caractersticas de depsito similares.

Maclean O. Amabeoku, et al, sugieren que una unidad hidrulica es una fraccin del

volumen total de la roca del yacimiento, la cual posee propiedades geolgicas y

petrofsicas que afectan de manera consistente el flujo de fluidos y que es

diferente a otros volmenes de roca.

Por su parte David K. y Richard K. Vessell afirman que una unidad de flujo hidrulico

es un intervalo de la roca que se caracteriza por poseer suficientes espesor y rea

como para ser apreciada en los registros y mapas del yacimiento, que presenta

propiedades promedio de roca similares, las cuales determinan las condiciones

de flujo y en ella todos los fluidos se encuentran hidrodinmicamente

comunicados.

Las unidades de flujo son zonas del yacimiento vertical y horizontalmente continuas

que poseen propiedades de roca similares, las cuales condiciona el flujo de

fluidos a travs de ellas.

ALGUNAS DEFINICIONES DE UNIDADES DE FLUJO

Cada unidad de flujo describe la naturaleza del yacimiento, ya que incorpora

informacin geolgica como la geometra de los poros y la distribucin de los

tipos de roca, as como datos petrofsicos, principalmente permeabilidad,

porosidad y saturacin de fluidos, proporcionando una descripcin de la

arquitectura del yacimiento y la variacin de sus parmetros. A aquellas zonas

que poseen un flujo consistentemente parecido se le asigna una carcter

hidrulico similar debido a que muy probablemente tuvieron caractersticas de

depsito semejantes. Las unidades de flujo se caracterizan por poseer suficiente

espesor y rea como para ser apreciada en los registros y mapas del yacimiento.

CARACTERSTICAS DE LAS UNIDADES DE FLUJO

EJEMPLO DE UNIDADES DE FLUJO

ASPECTOS GEOLGICOS Y PARMETROS PETROFSICOS MUY UTILIZADOS PARA

ESTABLECER UNIDADES DE FLUJO EN YACIMIENTOS PETROLEROS.

Ambientes sedimentarios Litologa y petrografa Tamao de grano Tamao y caractersticas geomtricas del poro Porosidad efectiva (e) Permeabilidad absoluta (Ka) Saturacin de agua (Sw) Capacidad de almacenamiento (eh) Capacidad de flujo (Kah) Relacin entre volmenes de poros y de slidos (z)

ndice de calidad del yacimiento (RQI)

Indicador de zonas de flujo (FZI)

Funcin J(Sw)

Permeabilidad (md)

Po

rosi

da

d (

%)

EJEMPLO DE CORRELACIONES PETROFSICAS

Relacin Porosidad Permeabilidad (Campo Bacal)

Permeabilidad (md)

Po

rosi

da

d (

%)

Rango aproximado de Arena muy fina

(0.0525-0.125 mm)

Rango aproximado de Arena fina

(0.125 0.25 mm)

Rango aproximado de Arena media

(0.25 0.50 mm)

EJEMPLO DE CORRELACIONES PETROFSICASRelacin Porosidad Permeabilidad Tamao medio de grano

(Campo Bacal)

Permeabilidad (md)

Tam

a

o m

ed

io d

e g

ran

o

LIMO MEDIO

LIMO GRUESO

ARENA MUY FINA

ARENA FINA

ARENA MEDIA

ARENA GRUESA

curso de cey - unam

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