Universidad Veracruzana

Facultad de Ingeniería Electrónica y Comunicaciones

“Descripción de una herramienta de Registro Geofísico llamada

NDT-BA”

Tesis

Que para aprobar la Experiencia Recepcional

Presenta:

Jiménez Castillo Jorge

PozaRica, Ver. 2011

CAPITULO I

INTRODUCCION

La palabra petróleo proviene del latín petroleum la cual se compone de dos palabras petra que significa piedra y oleum que quiere decir aceite o sea aceite en piedra y está compuesto por hidrocarburos que es una combinación de carbono e hidrógeno.

El origen del petróleo sigue siendo motivo de debate entre los hombres de ciencia, si bien la hipótesis generalmente aceptada es la que atribuye un origen orgánico.

En esta teoría reconocida, nos dice que hace varios millones de años

enormes extensiones que, hoy constituyen grandes masas de tierra, se encontraban cubiertas por las aguas de los mares; estas aguas surgían o retrocedían conforme ocurrían hundimientos o levantamientos en la corteza terrestre entonces las materias orgánicas se agrupaban, como lo eran las plantas, animales marinos etc.

A medida que se iban asentando en el fondo las arcillas y otros sedimentos, arrastraban a las diminutas partículas de materia animal y vegetal susceptible de sufrir transformaciones químicas, así como de otros fenómenos provocados por ciertas bacterias.

A medida que transcurría el tiempo seguían llegando nuevas capas; las de abajo se veían sometidas a elevadas presiones y temperaturas cada vez mayores. Llegaba así un momento en que la presión era tal, que expulsaba las sustancias aceitosas de los lodos y arenas que las contenían. Por su parte, los lodos y arenas se convertían en duras pizarras, generalmente demasiado compactadas para permitir la penetración del aceite o del gas. También se formaban piedras porosas formadas de areniscas y lodos a quienes con frecuencia se les infiltraban sustancias aceitosas.

En algunos lugares se formaron capas de calizas con los restos de las plantas y animales marinos. A menudo, estas calizas constituían rocas porosas que también se convertían en depósitos de petróleo y gas. En el transcurso de varios millones de años, se registraron otros cambios en la sustancia aceitosa original, dando lugar a la formación de diferentes tipos de gas natural y de petróleo crudo.

Con el curso del tiempo geológico se registraron violentos movimientos en la corteza terrestre, debido a las cuales ocurrieron plegamientos en el fondo de los mares; Esto dio lugar a la formación de anticlinales en cuyos vértices se concentraron y quedaron atrapados el petróleo, el gas y el agua salada. Otros

yacimientos deben su formación a cambios registrados en la estructura de las rocas.

Algunos estratos porosos pierden dicha propiedad, y tanto el petróleo como el gas, quedan encerrados en las capas intermedias.

La localización de cada pozo, se hace después de una serie de estudios y

análisis realizados por grupos de Geólogos y Geofísicos, para decidir sobre el resultado de la investigación; Si es prometedora, se formula la propuesta de la intervención a la Gerencia de Explotación, si es aprobada, se turna a la dirección de PEMEX para su autorización de acuerdo con los programas anuales elaborados. Los estudios y análisis consisten en la investigación de la manifestación de chapapoteras, que es un indicio de probabilidades de que en el subsuelo haya petróleo. Algunos estudios de las estructuras, que afloran en la superficie y el análisis de fósiles que existieron en esa época se aplican con métodos indirectos, tales como se mencionan a continuación:

Magnetometría.- Consiste en el estudio de las condiciones morfológicas de las rocas, magnéticas y metamórficas o rocas ígneas que pueden constituir el basamento sobre las cuales se depositan las rocas sedimentarias donde se encuentran los hidrocarburos.

Gravimétrico.- Es el estudio de las variaciones morfológicas de las rocas sedimentarias de acuerdo con la densidad de estas; Este método está basado en la Ley de Newton: A gran densidad mayor atracción, a mayor distancia menos atracción. Interpreta las posibles formas estructurales de los sedimentos donde está el petróleo.

Sismológico.- Es el método que sitúa los diferentes estratos, consiste de un sismógrafo y geófonos colocados en diferentes lugares previamente escogidos de acuerdo con la eliminación de ondas no deseables, ya que el geófono es muy sensible. La explosión de una carga de dinamita, la caída de un gran peso o un vibrador, envían ondas de vibración en todas direcciones y en particular en el subsuelo, donde rebotan sobre ciertas capas de la formación; en la superficie se registran las ondas directas y reflejadas de los estratos (capas) del subsuelo, en diversos puntos, mediante los geófonos, las ondas llegan a un amplificador de cada geófono de ahí son registradas y grabadas en diferentes medios que al final estos datos se procesan en el laboratorio y se obtienen las diferentes secciones sismológicas que serán interpretadas posteriormente.

1.1 ANTECEDENTES

La porosidad de un yacimiento se ha definido como: “La fracción total de la roca que no está ocupado por constituyentes sólidos”. Esta porosidad puede estar llena o no de hidrocarburo, dependiendo de los procesos geológicos que la roca haya sufrido en el tiempo de su depósito hasta hoy en día.

La medición de esta propiedad petrofísica es uno de los parámetros más importantes a la hora de estimar el potencial productivo de un yacimiento. De ahí que las herramientas que se han diseñado en el transcurso de los años buscan medir la porosidad total de cada capa que compone un yacimiento.

La historia de los Registros Geofísicos se remonta al año de 1927, cuando en el pozo Pechelbronn, situado al noreste de Francia, en la provincia de Alsacia, en donde se presentó por primera vez en forma gráfica la resistividad eléctrica de las formaciones del pozo; tal registro fue realizado por las mediciones de una herramienta de fondo llamada “sonda”, la que se detenía en intervalos de profundidad a lo largo del agujero y cada medición se trazaba manualmente, hasta obtener una gráfica.

En el año de 1931 los hermanos Conrad y Marcel Schlumberger, perfeccionaron el método de muestras y desarrollaron un método de registro continuo donde se implementó el primer trazador gráfico, para 1936 se introdujo una cámara de película fotográfica y se mostró el registro eléctrico con las curvas: Potencial natural (SP), normal corta (SN), normal larga (LN) y lateral larga (LAT), un poco después de 1946 estas curvas fueron registradas en forma simultanea y así continuó el desarrollo de las herramientas de registros geofísicos y para 1964 ya se contaba con mediciones del Doble Laterolog, Doble inducción, Sónico de Porosidad, Sónico de Espaciamiento Largo, y Densidad Compensada, en 1970 se había rediseñado la herramienta de porosidad neutrónica y se había convertido en Neutrón y posteriormente Neutrón Compensado.

1.2 JUSTIFICACION

En la industria petrolera para medir los parámetros de un pozo que proporcionan al Ingeniero Petrolero información indispensable para su correcta perforación, explotación y mantenimiento del yacimiento son utilizados equipos de registro geofísico como son las unidades de superficie.

Todos estos equipos contienen sistemas electrónicos, electromecánicos, electro-hidráulicos, neumáticos. Dentro de los sistemas de electrónica tenemos la adquisición de datos y transmisión de ellos lo que llamamos telemetría.

La sonda NDT es la más utilizada en el departamento de Servicios a Pozos de PEMEX gracias a que presenta reportes precisos de la estructura de los yacimientos como son los niveles de porosidad.

La finalidad de este trabajo es ofrecer a los ingenieros operadores un documento que sirva como instructivo de esta sonda; en especial al departamento de Servicios a Pozos de PEMEX dado que hoy en día no existe un documento que cubra todos los aspectos que ofrece dicha herramienta

1.3 OBJETIVO

El objetivo del presente trabajo, es ofrecer a los ingenieros un documento que auxilie, como instructivo de la herramienta Detectora de Neutrones, en cuanto a su funcionamiento y operación en forma eficaz y segura; así como al personal encargado del mantenimiento y prueba del registro tipo nuclear que se lleva a cavo dentro del Departamento de Servicio a Pozos. 1.4 ALCANCE DEL TRABAJO

La investigación pretende ser una fuente de conocimiento para los ingenieros de nuevo ingreso y para la capacitación de los que ya se encuentran operando y que requieren de información básica.

En PEMEX las monografías de equipos, son importantes para cubrir aspectos de seguridad Industrial indispensables hoy en día, para la reducción de accidentes al mínimo. Así mismo, para los alumnos de ingeniería que pretenden involucrarse en el ambiente electrónico-petrolero.

CAPITULO II

REGISTROS GEOFISICOS Y APOYOS

2.1 REGISTRO GEOFISICO

El propósito de los registros geofísicos es conocer la profundidad del yacimiento, espesor, litología, la porosidad, extensión, el contenido de fluidos, el direccionamiento, para ubicar el área productora.

Un registro geofísico es la medición de parámetros en función de la

porosidad y actualmente con la nueva tecnología se puede medir hasta en función del tiempo. Los parámetros conocidos para pozos son: resistivo, acústico y nuclear.

El inicio de la era industrial donde los principales energéticos eran derivados del petróleo, despertó la inquietud de mejorar las herramientas que se utilizaban para la toma de registros geofísicos; las compañías petroleras enfocaban sus estudios a la detección de yacimientos petroleros productores, lo que originó que se destinaran mayores recursos económicos al diseño de una nueva generación de herramientas que permitiera identificar con mayor precisión, las características petrofísicas de las formaciones de interés. De los registros tradicionales, continuaron los de telemetría y actualmente los de imágenes, a medida que se han perfeccionado las herramientas de registros geofísicos, los costos y los tiempos de operación han disminuido.

Actualmente la nueva generación de herramientas para la toma de registros geofísicos permite analizar en forma rápida la litología del yacimiento de interés, ya que se han reducido de manera considerable los factores ambientales que afectaban a la herramienta, dándole mayor precisión a la información.

En la actualidad los diseños de las herramientas para la toma de registros geofísicos nos permiten obtener los parámetros básicos para realizar una evaluación a los yacimientos; ésta sección del departamento cuenta con personal especializado, unidades y equipo para realizar los registros geofísicos y operaciones de disparos.

2.2 TIPOS DE REGISTRO

Existen diferentes tipos de registros geofísicos que se pueden clasificar de diferente manera siendo algunos de ellos los siguientes:

1. Registros Resistivos. 2. Registros Acústicos. 3. Registros Nucleares.

1.- La función del Registro Resistivo, es medir la resistencia al flujo eléctrico, generado en una sonda, entre las diversas formaciones que constituyen la corteza terrestre, mismas que se encuentran a diferente profundidad dependiendo de la ubicación geográfica del pozo.

Las rocas porosas presentes en un yacimiento, pueden contener ya sea

hidrocarburos, agua, gas, o bien una combinación de estos. Los hidrocarburos no conducen las corrientes eléctricas, por lo tanto, las rocas portadoras de hidrocarburos presentan una alta resistividad. Por el contrario, los yacimientos portadores de agua, la cual, dependiendo de su salinidad, tiene mayor o menor capacidad de conducir corrientes eléctricas. Por lo tanto, las rocas portadoras de agua tienen generalmente, una resistividad menor que los yacimientos portadores de hidrocarburos. Para efectos de evaluación, las medidas de resistividad se comparan con las medidas de porosidad, lo cual, nos permitirán evaluar con precisión la ubicación de hidrocarburos presentes en el yacimiento.

Los registros resistivos más comunes son los siguientes: a). Inducción b). Doble Inducción c). Arreglo inductivo d). Eléctrico e). Doble Latero log

a). Inducción. Está compuesta por una bobina transmisora y una receptora. El campo magnético que emite la bobina transmisora se induce en la formación y éste se induce en la bobina receptora para darnos por resultado el parámetro de Inducción. b) y c). Doble Inducción y Arreglo Inductivo. Estas herramientas tienen el mismo principio pero son de mayor precisión. d). Eléctrico. La herramienta o sonda envía una corriente de un Amper que circula a través de la formación y en algún punto retorna, éste principio mide la resistividad de la formación al ser recibida por un electrodo de polaridad opuesta al transmisor. e). Doble Latero log. Este registro utiliza el mismo principio eléctrico, se diferencia de los demás por tomar el registro lateral doble.

2. El Registro Acústico, se basa en la transmisión y recepción de señal de

forma senoidal emitidos por transductores sonoros de alta frecuencia. Con lo cual por medio de cálculos del tiempo de tránsito del sonido, entre el transmisor y el receptor, nos va a proporcionar datos del grado de porosidad, del yacimiento de interés. Posteriormente se comparan esos datos con tablas de valores del registro de neutrón para proporcionar información más aproximada de porosidad. Sin embargo al encontrarse con paquetes de gas, el registro acústico es poco

confiable puesto que el sonido no viaja de igual manera en este medio. En tal caso se tomará un registro nuclear por ser de mayor confiabilidad.

Los registros acústicos más usados son: a). Sónico de Porosidad b). Sónico de Cementación c). Sónico Digital d). Sónico Bipolar

a). Sónico de Porosidad. Su principio acústico es usado en un pozo sin tubería, es decir, sobre la litología. Al pasar por calizas, arenas, etc. Cambia su velocidad de recepción. b). Sónico de Cementación. Se utiliza para pozos ya entubados y el principio lo utiliza para verificar la fijación o los vacíos entre el cemento, la tubería de revestimiento y la formación. c). Sónico Digital. La forma en que trabaja, el tipo de transmisión de datos es diferente, las pérdidas por el cable y por frecuencia o ruidos, se eliminan, es decir no hay error en la información. d). Sónico Bipolar. Como su nombre lo indica contiene dos polos, las características de los transmisores son diferentes. Este tipo contiene más receptores y por tanto pueden determinar otro tipo de parámetros por medio de interpretaciones que se llevan a cabo en un procesador en la superficie.

3. El registro nuclear mide la concentración de hidrógeno en la formación,

interpretándola en términos de porosidad; ésta se mide por medio de neutrones, difiere de la porosidad efectiva siempre que haya arcilla o gas presentes en la formación. Puesto que en la arcilla la porosidad efectiva es nula, el neutrón indicará altas porosidades ya que la arcilla de hecho contiene una gran cantidad de agua, y por lo tanto, una gran cantidad de átomos de hidrógeno. Mientras que el gas por el contrario, contiene un número de átomos de hidrógeno menor que el aceite o el agua, lo que da por resultado que la herramienta de neutrones indique porosidades muy bajas. Sin embargo, las porosidades pueden determinarse al compararlas con otros registros nucleares como el de densidad de formación.

Los registros nucleares utilizados son: a). Neutrón Compensado, b). Litodensidad, c). Neutrón NDT, d). Rayos Gamma. e). Herramienta de Decaimiento Termal, TDT

a). Neutrón Compensado. Contiene un detector cercano y uno lejano el cual detecta los neutrones de una fuente artificial y tiene el mismo principio que el NDT. b). Litodensidad. Emite rayos gamma de alta energía, que, al interactuar con la formación la pérdida se convierte en fotones de ésta manera es detectada la cantidad de hidrocarburo. c), El NDT contiene una fuente de neutrones natural y un detector a base de Helio, en el cual la radiación, al interactuar con el yacimiento va a proporcionar información. d). El Detector de Rayos Gamma no necesita fuente artificial, puesto que la fuente natural serán los minerales que contiene el yacimiento. e). TDT. Contiene una fuente radioactiva artificial llamada “Minitrón” la cual se activa a voluntad del operador y emite neutrones de alta energía. 2.3 APOYOS DE UN REGISTRO

Para efectuar la toma de un registro es necesario el apoyo de diferentes áreas de trabajo, a continuación se define cada una de ellas.

2.3.1 Línea de Acero.

Dentro de los servicios con que cuenta la Base Operativa de Servicios a Pozos Poza Rica (BOSERAP) existe una sección llamada “Línea de Acero” que realiza actividades diversas, principalmente de calibración de tubería, antes de cada registro, para optimizar los programas en los pozos petroleros y monitorear los parámetros de producción; en la figura 2.1 se observa la unidad que se utiliza para introducir la línea de acero, ésta sección del departamento proporciona los siguientes servicios:

Calibración de Tuberías de Producción. El propósito de calibrar una tubería es verificar el diámetro interior de la

misma y con esto determinar si se puede continuar con la siguiente operación, una vez verificado, la sonda podrá bajar a la profundidad deseada o, por el contrario pedir apoyo a “Tubería Flexible” para su limpieza.

Toma de Información del Yacimiento. Con Amerada Mecánica.

Es un registrador que mediante un dispositivo y un reloj mecánico genera una serie de puntos en forma gráfica, los cuales se interpretan una vez que sale a la superficie.

Con Amerada Electrónica de Memoria. Consiste en un registro no monitoreado, este tipo de registro guarda la información y mediante un software se conocerá una vez que salga a la superficie. Con Amerada Electrónica. Este consiste en la toma de registro monitoreado desde la superficie.

Toma de Muestras de Fluido de Fondo. Consiste en un muestreo mecánico que baja y captura fluido para su estudio.

Colocación y Recuperación de Tapones. Cuando se hace un aparejo de bombeo mecánico generalmente se coloca una válvula de pie o tapón el cual permitirá la circulación de fluido hacia la superficie únicamente.

Pesca de Aparejo con Línea de Acero. Al quedar el aparejo de registro atrapado en el fondo del pozo, se procede a su recuperación utilizando para ello una herramienta especial de pesca.

Desarenar Tubería de Producción. Cuando se hace un registro y por diversas condiciones la herramienta queda en el fondo del pozo, es necesario entonces desarenar el pozo con bombas de alta presión.

Fig. 2.1 Unidad de Línea de Acero calibrando un pozo.

2.3.2 Tubería Flexible.

BOSERAP cuenta también con la sección “Tubería Flexible” como se muestra en la figura 2.2 la cual interviene cuando un pozo muestra una disminución en su producción, debido al acumulamiento de sedimento en el intervalo productor inferior, entonces se procederá a su limpieza, bajando tubería flexible hasta la profundidad del intervalo sedimentado. Con herramienta especial y bombeo de alta presión se obliga a circular el sedimento de la tubería de producción a la superficie, abarcando el área del intervalo sedimentado, dejando el intervalo en condiciones para efectuar nuevamente disparos o registros de producción.

Fig. 2.2 Unidad de tubería flexible limpiando un pozo sedimentado.

2.3.3 Geoframe

También dentro de BOSERAP hay una sección llamada “GEOFRAME” la que se encarga de procesar los registros obtenidos de cada operación, como se muestra en la figura 2.3 para complementar en sus servicios la evaluación y determinar las posibilidades de rentabilidad de la explotación de los yacimientos. PEMEX Exploración y Producción en el afán de proporcionar los servicios adicionales como valor agregado a la perforación de pozos ha adquirido dicha estación de trabajo.

La estación de trabajo proporciona al cliente los siguientes servicios:

Edición de Registros Geofísicos. Se refiere a colocar las curvas en profundidad, es decir, se realiza la verticalización de los pozos, puesto que normalmente tienen un determinado ángulo de desviación con respecto a la vertical.

Evaluación Petrofísica. Por medio de parámetros de control, que son proporcionados por especialistas, se efectúa una evaluación preeliminar. Estos datos son procesados por medio de un software para obtener información como la porosidad, saturación, permeabilidad, etc, necesaria para determinar si el pozo es productor de hidrocarburo.

Bases de Datos para Proyectos. Se almacenan los registros en su formato original y se coloca la información en una página Web, para que el usuario pueda obtenerla con facilidad.

Fig. 2.3 Curvas obtenidas de la toma de un registro de un pozo petrolero.

2.3.4 Mantenimiento Mecánico.

Para mantener en optimas condiciones de operación el parque vehicular de trabajo pesado, la Base Operativa de Servicios a Pozos, cuenta con el departamento de mantenimiento mecánico que ha desarrollado con eficiencia los programas de mantenimiento preventivo, ya que cuenta con personal altamente capacitado, el equipo y el refaccionamiento mas completo que le permite corregir con eficiencia las anomalías de las unidades durante las operaciones, evitando de esta manera demora en los tiempos de operación y representando para la Base un considerable ahorro en el costo de las reparaciones de las unidades de trabajo. Para la realización de estas tareas la sección del departamento mecánico, proporciona los siguientes servicios:

Mantenimiento Preventivo. Se le da mantenimiento preventivo y correctivo a cada unidad móvil con el propósito de mantenerlas en buen estado mecánico y a los motores diesel de alta presión como se muestra en la figura 2.5.

Pailería y Soldadura en General. Se encarga de corregir las anomalías de carrocería que sufren las unidades de registro.

Sistemas Hidráulicos. Se proporciona a las unidades de registro, mantenimiento en los sistemas de frenado y presión hidráulica como la pluma mástil.

Fig. 2.5 Motores de alta presión para cementar los pozos productores.

2.3.5 Mantenimiento Electrónico

Dentro de los servicios de apoyo con que cuenta la Base Operativa de Servicios a Pozos Poza Rica existe un Laboratorio de Mantenimiento Electrónico, cuyo objetivo particular es brindar servicios de mantenimiento correctivo y preventivo a unidades de registros y herramientas de fondo de la Sección de Registros Geofísicos como son las unidades BLUE, CSU y actualmente a la unidad Maxis Explorer, a sus periféricos como es el CPU, la fuente de alimentación, etc.

El Laboratorio de Mantenimiento Electrónico cuenta con una gran variedad

de equipo de prueba y medición, necesarios para mantener en correcta operación a las diferentes unidades y sondas que se tienen para realizar las operaciones propias de la sección; además de que dispone de un amplio inventario de refaccionamiento electrónico. En la figura 2.6 se observa la Unidad Móvil de Registro CSU y Sonda, que se utiliza para tomar un registro dentro de un pozo petrolero.

Fig.2.6 Unidad móvil de registro CSU y sonda.

CAPITULO III

FUENTE DE NEUTRONES 3.1 LA FUENTE DE NEUTRONES

En la naturaleza, existen algunos elementos cuyos átomos contienen mayor cantidad de neutrones que otros, y la energía de atracción de éstos con el átomo es baja.

En la Herramienta de Registro Neutrón se usa como fuente de neutrones una mezcla de elementos radioactivos que es el isótopo Americio-Berilio. Como se muestra en la figura 3.1 en la cual la pastilla de Americio-Berilio está depositada dentro de un encapsulado al vacío y después dentro de un blindaje, todo esto se requiere para disminuir al mínimo alguna fuga de radiación. Debido a la intensidad de esta fuente y a la radiación que ésta produce.

La fuente de registro para la herramienta detectora de neutrones emite cerca de 2.35x107 neutrones/seg. Esto ha conducido a llamar a la fuente radioactiva comúnmente como una fuente de 9 Curies.

El isótopo Americio 241 es un polvo que al combinarse con el Berilio,

emitirá neutrones con rayos gamma de baja energía. Estos se comprimen y se encierran en una cápsula de metal, tienen un promedio de vida útil de 458 años.

Hay dos riesgos potenciales asociados con el uso de la fuente radioactiva, los efectos biológicos de la radiación y la contaminación hacia el medio ambiente y el cuerpo humano, si los materiales radioactivos fueran liberados por una fuga del contenedor. Las características de diseño de las fuentes, y el procedimiento para el manejo seguro, están hechas para minimizar cualquier peligro.

El diseño y las buenas prácticas de seguridad, no lo protegerán del descuido. Hay que familiarizarse con las precauciones radioactivas, conocer y observar las técnicas seguras de manejo, entender la naturaleza de la radioactividad y tener un sano respeto por el material radioactivo. Tal conocimiento ayudará a entender los peligros potenciales, así como, la manipulación apropiada del material radiactivo. Este conocimiento también le ayudará en una emergencia.

3.2 INTERACCIONES NEUTRON–ATOMO Y TIPOS DE DISPERSION.

Para entender el modo de medición de la sonda, es necesario

conocer el comportamiento de los neutrones con la formación en los diferentes medios con que puede interactuar, de esta manera obtendremos datos que correspondan a cada cambio de ambiente y así precisar la estructura del cuerpo estudiado.

Dado que un neutrón es eléctricamente neutro, ignorará la

presencia de la nube electrónica que rodea al núcleo de un átomo e interactuará exclusivamente con su núcleo. Algunas posibles interacciones y los procesos que en ellas se presentan son los siguientes:

Dispersión Elástica.- como se muestra en la figura 3.2, donde se observa la ley de conservación del momentum, es decir, cuando el neutrón pierde parte de su energía cediéndosela al átomo, de esta manera la velocidad del átomo se incrementa y el neutrón continúa moviéndose a una velocidad reducida en una dirección diferente.

Segundo

blindaje

Primer

encapsulado

al vacío

Pastilla radioactiva de

Americio-Berilio

Fig. 3.1 La fuente de neutrones.

Fig. 3.2 Dispersión elástica.

Este efecto sucede en estructuras sólidas por lo general con rocas, calizas o arenas. Al atravesar estos materiales los neutrones no son detenidos sino que solo se alejan de la fuente.

La dispersión elástica ocurre en todos los niveles de energía del neutrón incluyendo el térmico. Como se ve en la relación de constantes de energía de la Figura 3.3, la capacidad de un elemento en particular de absorber energía de un neutrón se conoce como “Sección transversal de dispersión”, y se mide en “BARNS”. En la Tabla 3.1 donde nos muestra los niveles de captura y dispersión de los neutrones observamos que la dispersión depende de la proporción entre los protones y los neutrones de un elemento.

Elemento N

No. atómico

Elemento

Símbolo

Sección trans. de captura

(BARNS)

Sección trans. de dispersión

(BARNS)

No. Promedio de colisiones para reducir energía del neutron de

2Mev a 0.25ev

1 H 0.03 20 18

6 C 0.0032 4.8 115

8 O 0.0002 4.1 150

14 Si 0.13 1.7 261

17 Cl 31.6 10 329

20 Cd 2500 5.3 1028

Tabla 3.1 Niveles de captura y dispersión de neutrones.

Elástica

Neutron

Átomo

Fig. 3.3 Relación de constantes de niveles de energía.

Dispersión Inelástica.- Como es mostrado en la figura 3.4, en donde,

cierta energía del neutrón es transferida al átomo, por lo tanto, la velocidad del átomo se incrementa, el núcleo se excita y posteriormente el neutrón continúa moviéndose a velocidad reducida en una dirección diferente, no sin antes liberar, un rayo gamma cuando la energía del núcleo regresa a su estado normal.

Fig. 3.4 Dispersión inelástica.

Lentos Intermedios Rápidos Alta Energía

T

e

r

m

i

c

o

s

E

p

i

t

e

r

m

a

l

e

s

Alta Energía 10Mev

Rápidos 10Kev---10Mev

Térmicos 0.025ev

Epidérmicos 1ev

Intermedios 100ev---10Kev

Lentos 0.03ev---100ev

10-2

10-1

100

101

102

103

104

105

106

107

Inelástica

Excitación Paso 1

Decaimiento Paso 2

Rayo Gamma

La dispersión Inelástica ocurre solamente entre neutrones de alta energía y átomos relativamente pesados. Los neutrones pierden cantidades de energía relativamente pequeñas en los procesos de dispersión inelástica.

Captura Radioactiva.- Como se muestra en la figura 3.5, lleva al neutrón a ser absorbido por el átomo e inmediatamente un rayo gamma es emitido. Por lo general éste efecto se declara al momento de interactuar con elementos como el Cloro y el Cadmio.

Fig. 3.5 Captura radioactiva.

Normalmente, la captura se asocia solo a los neutrones térmicos, aunque

puede ocurrir a cualquier nivel de energía del neutrón, es posible que cualquier núcleo capture un neutrón, pero para la mayoría de los elementos las oportunidades son mínimas. En la tabla 3.1 tenemos, que solo unos cuantos elementos podrían ser clasificados como "Absorbedores" de neutrones, siendo el Cloro el único que se encuentra comúnmente en las formaciones.

Activación.- como se muestra en figura 3.6, el neutrón es absorbido

por el átomo y así el nuevo átomo experimenta un decaimiento radioactivo sobre un largo periodo de tiempo.

Fig. 3.6 Activación.

Captura

Paso 1 Paso 2

Activación

Paso 1 Paso 2

Decaimiento

e-

Los efectos de activación son despreciables a menos que la fuente sea mantenida en un punto particular, por un período prolongado. Normalmente esto no sucede durante el registro.

En forma proporcional el hidrógeno contribuye más que cualquier otro

elemento para reducir la energía del neutrón, dado que su peso atómico (A) es aproximadamente el mismo que el peso del neutrón.

Ilustremos este razonamiento empleando una bola de billar. (Refiérase a la figura 3.7). En el caso de que éste choque con una bola de mucho menor tamaño, perderá y transferirá muy poca energía.

Si colisiona con una bola mucho mayor que ella, simplemente rebotará y habrá transferido relativamente muy poca energía.

Sin embargo en los procesos de colisión frontal entre cuerpos de igual masa y tamaño, como sería el caso de esta bola con otra igual, la transferencia de energías es total; es decir nuestra bola original transferiría toda su energía cinética a la segunda. Por lo tanto, el hidrógeno disminuirá la velocidad de los neutrones de alta energía provocando así la detección de neutrones térmicos, en la sonda. En la tabla 3.1 observamos que el neutrón necesita un promedio de 18 colisiones para bajar su velocidad o energía, cuando interactúa con las moléculas de hidrógeno.

Fig. 3.7 Colisiones neutrón- átomo.

3.3 CONSIDERACIONES DEL TIEMPO ACTIVO DE UN NEUTRON.

Una fuente emite un neutrón de alta energía (alrededor de 2 MeV). Para ilustrar esto auxiliémonos de la figura 3.8. Este neutrón experimentará muchas colisiones con átomos, perderá energía debido a dispersiones elásticas e inelásticas. La pérdida de energía continúa hasta que el neutrón cae al nivel de energía térmica.

En este nivel el neutrón cederá tanta energía como la que gane en sus posteriores colisiones con los átomos. En la figura 3.8 observamos el fenómeno conocido como "difusión térmica", y a la distancia en metros que recorre para caer en este nivel de energía, se la conoce como "longitud de moderación".

El neutrón permanecerá alrededor de este nivel de energía por algún tiempo, hasta que sea absorbido por un átomo, según el fenómeno de captura radioactiva. A la distancia que recorre el neutrón desde que adquiere el nivel de neutrón térmico hasta que es capturado se le conoce como "longitud de difusión térmica". En la Tabla 3.2 se muestran algunos datos acerca de estos parámetros. De los resultados que se muestran en la tabla 3.2 se puede observar que entre más baja sea la porosidad, más distancia recorrerá el neutrón antes de ser capturado. Consecuentemente, y trasladando esto a lo que es de nuestro interés, la densidad de neutrones térmicos en cualquier punto del agujero dependerá de la porosidad de la formación y de la distancia que separa al detector de la fuente.

Recordemos que el índice de hidrógeno se define como la relación entre la concentración de átomos de hidrógeno en la formación a la concentración de átomos de hidrogeno en el agua pura. Así según lo expuesto anteriormente podemos concluir que la densidad de los neutrones térmicos en un punto en el espacio depende principalmente de:

1) La distancia desde la fuente. 2) La densidad de los átomos de hidrógeno que originan las dispersiones

elásticas e inelástica. 3) La densidad de los elementos que capturan neutrones tal como el Cloro.

Porosidad % Longitud de

moderación m

Longitud de Difusión

Térmica m

Agua Salada

Total

3 17.8 13.1 30.9

11 13.7 8.5 22.2

23 11.5 6.6 18.1

34 10.5 4.2 14.7

50 9.1 3.1 14.2

100 7.0 1.7 8.7

Tabla 3.2 Distancia de captura de un neutrón en diferentes porosidades.

Fig. 3.8 Tiempo de vida de un neutrón.

Longitud de moderación m

Longitud de

difusión

térmica

Fuente De

Neutrones

Captura

Energía al Salir de

La fuente 106

Energía del

Neutron (eV)

104

102

1

Captura

1 100s 10

0.025

CAPITULO IV

SEGURIDAD RADIOLOGICA

La información básica para la protección contra las radiaciones ionizantes, las precauciones que se deben tomar, y establecer los procedimientos necesarios que permitan llevar a cabo una protección eficaz contra este tipo de radiaciones, está contenida en este capítulo.

Se debe efectuar una protección adecuada contra las radiaciones

ionizantes, es necesario contar con un equipo especial para su detección, el uso de blindajes adecuados para disminuir la intensidad de las radiaciones y la programación del tiempo de trabajo que nos permita no superar los límites de dosis máxima permisible por unidad de tiempo.

Es necesario que todas las personas relacionadas en actividades con riesgo radiológico tengan familiaridad con los principios y métodos de la protección contra radiaciones a fin de no recibir sobre exposiciones. 4.1 OBJETIVOS DE LA PROTECCION RADIOLOGICA.

La protección radiológica tiene como finalidad proteger a los trabajadores, sus descendientes y al público contra los riesgos que se derivan de las actividades que, por las características de ciertos materiales, implican la exposición a radiaciones ionizantes.

Uno de los propósitos fundamentales de la protección radiológica es vigilar que los equivalentes de dosis resultantes para el personal ocupacional mente expuestos y las personas del público se conserven por abajo de valores que no presenten un riesgo para la salud. 4.2 LIMITACION DE LA DOSIS INDIVIDUAL.

No deben de ser excedidos los límites de equivalente de dosis individual establecidos, lo cual permitirá limitar el detrimento somático en el individuo y el hereditario en su descendencia.

El sistema de limitación de dosis establece un equivalente de 5 rem/año para el personal ocupacional mente expuesto y de 0.5 rem/año para el público en general.

4.3 PROTECCION CONTRA LA RADIACION.

Siempre es posible obtener una protección eficiente de las radiaciones, si se evalúan oportunamente los factores que, en la protección, asumen una importancia determinante.

En el campo de la irradiación externa, donde el organismo es irradiado por una fuente externa, más o menos cercana a él, la protección puede ser realizada ya sea aumentando la distancia a la fuente, disminuyendo el tiempo de exposición o interponiendo blindajes oportunos.

En la práctica, la protección en las condiciones deseadas de trabajo se obtiene mediante una oportuna combinación de estos tres factores.

TIEMPO: Cuando las barreras y la distancia por razones naturales no son - suficientes para reducir una sobre exposición durante las 40 horas de trabajo semanales, tendrá que ser limitado adecuadamente el tiempo de trabajo en el área. El factor tiempo afecta directamente a la dosis recibida, a mayor tiempo, mayor dosis recibida. DISTANCIA: La intensidad de exposición proveniente de una fuente, con buena aproximación, está dada por la ley del inverso del cuadrado de la distancia, que establece que la intensidad de las radiaciones provenientes de una fuente disminuye con el cuadrado de la distancia a la fuente. Así que, si la distancia a la fuente se duplica, despreciando la absorción del aire y la difusión, la irradiación se vuelve un cuarto del valor inicial, si se triplica se vuelve noveno y así sucesivamente. BLINDAJE : El blindaje depende del tipo de radiación para el cual se va a utilizar, siendo de compuestos hidrogenados para el caso de los neutrones y materiales muy pesados para la radiación electromagnética, teniendo ambos una atenuación de forma exponencial respecto al espesor usado.

Existen tablas y diagramas calculados para distintos tipos de radiaciones, de materiales protectores que dan espesores necesarios para atenuar la intensidad de irradiación a niveles aceptables. 4.4 EFECTOS BIOLOGICOS NOCIVOS DE LA RADIACION.

Al penetrar la radiación en la materia, interacciona con esta, produciendo fenómenos de ionización y de excitación atómica o molecular, fenómenos que producen la ruptura de enlaces químicos alterando las especies químicas presentes. Por este mecanismo resultan afectadas las células de un tejido en la permeabilidad de la membrana celular, en la formación de compuestos tóxicos en el citoplasma, o en la alteración de substancias vitales en el núcleo. El resultado puede ser la muerte de la célula o la reproducción anormal. El efecto se refleja

primordialmente en la mitosis celular, razón por la cual los tejidos que requieren o se encuentran en proceso de gran reproducción celular, son más sensibles al daño por radiación.

Cuando los efectos se manifiestan en el individuo que se ha expuesto a la radiación se denominan efectos somáticos, estos pueden ser no estocásticos, como por ejemplo: la esterilidad, cataratas, o bien estocásticos, por ejemplo la inducción de cáncer. Si los efectos no se presentan en el individuo expuesto, sino que afectan a sus descendientes, se denominan efectos genéticos o hereditarios y son estocásticos (alteraciones genéticas).

Los efectos de la radiación ionizante pueden clasificarse en dos grupos:

a).- Efectos no Estocásticos: Son aquellos efectos que se producen a partir de una dosis de umbral y aumentan en severidad con la dosis. Para dosis altas recibidas en un tiempo corto el efecto se agudiza.

La dosis de umbral para algunos efectos no estocásticos cuando la irradiación es a cuerpo total se presenta en la tabla 4.1. El tiempo que tardan en presentarse los síntomas depende de la magnitud de la dosis y del intervalo de tiempo en que se imparta ésta, es decir, cuando la dosis se imparte en un tiempo mayor el efecto es menor.

Dosis absorbida (rads) E f e c t o

< de 10 Rupturas cromosómicas en células sanguíneas difíciles de detectar.

< de 25 Cambios Sanguíneos.

< de 50 Probable retención momentánea de la espermatogénesis.

< de 100 Síndrome de radiación probable.

< de 200 Síndrome grave de radiación.

< de 400 50% probabilidad de muerte.

< de 600 100% probabilidad de muerte.

Tabla 4.1 Consecuencias a exposición de radiación a cuerpo total.

b).- Efectos Estocásticos: Aquellos efectos que aparentemente no tienen una dosis de umbral a partir de la cual se manifiestan, la probabilidad de que ocurra el efecto independientemente de su severidad, se considera una función de la dosis.

Este tipo de efecto es probabilístico, es decir, un aumento en la dosis conduce a un aumento en la frecuencia con la que aparece el efecto en un grupo de personas, pero no se puede determinar que una dosis dada produzca con seguridad un efecto en una persona dada. Además debe tenerse en cuenta que la mayoría de estos efectos existen normalmente en poblaciones no irradiadas. Estos efectos pueden dividirse en cuatro grupos:

a).- Inducción de leucemia b).- Inducción de otros cánceres c).- Enfermedades hereditarias d).- Acortamiento de la vida

Para poder entender los efectos biológicos causados por la radiación es

necesario recordar que todos los organismos están formados por una unidad básica que se conoce con el nombre de célula.

CAPITULO V

DESCRIPCION DE LAS HERRAMIENTAS COMBINABLES CON EL NDT

5.1 NATURALEZA DE LA MEDIDA.

Los registros de Neutrón, son usados principalmente para localizar, las zonas de porosidad del yacimiento y determinar su importancia. Estos responden principalmente a la cantidad de hidrógeno que presente la formación a estudiar. Así, en las formaciones claras en donde los poros están llenos de agua o aceite, el registro de Neutrón, refleja la cantidad de porosidad que hay, de acuerdo a la existencia de cualquier líquido existente.

Sabemos que los neutrones son partículas eléctricamente neutras, cada uno tiene una masa casi idéntica a la masa de un átomo de hidrógeno. Los neutrones (rápidos) de gran energía se emiten continuamente de una fuente radioactiva montada en la sonda. Estos neutrones chocan con los núcleos de los materiales de la formación, con cada colisión un neutrón pierde algo de su energía.

La cantidad de energía perdida por la colisión depende de la masa relativa del núcleo con el cual el neutrón choca. La pérdida de energía más grande ocurre cuando el neutrón golpea un núcleo de una masa prácticamente igual –es decir, un núcleo de hidrógeno. Las colisiones con los núcleos pesados no retardan el neutrón en gran medida. Así, el frenado de los neutrones depende en gran parte de la cantidad de hidrógeno en la formación.

En algunos cuantos microsegundos, los neutrones han sido alentados por colisiones sucesivas a velocidades termales, los cuales corresponden a una energía de alrededor de 0.25 electrón volts. Ellos entonces vagan aleatoria mente, sin perder energía, hasta que son capturados por los núcleos de átomos tales como cloro, hidrógeno, silicio, etc.

Cuando la concentración de hidrógeno que está alrededor de la fuente de neutrones es grande, algunos de estos neutrones disminuyen su velocidad y son capturados a una corta distancia de la fuente.

Inversamente, si la concentración de hidrógeno es pequeña, los neutrones viajan más lejos de la fuente antes de empezar a ser detectados. De acuerdo a la relación de conteo del detector (con los espaciamientos entre la fuente y el detector comúnmente usados) decrece, por el descenso de la concentración de hidrógeno y viceversa.

5.2 COMPONENTES PARA HACER UN REGISTRO DE NDT.

El equipo necesario para la obtención de registros geofísicos se clasifica en equipo de superficie y equipo de fondo.

El equipo de superficie lo constituye la unidad móvil de registro donde está el control absoluto de la operación. En esta unidad están los tableros de control para cada tipo de registro, la cámara para registrar las características del pozo, las fuentes de voltaje para energizar y alimentar al equipo de fondo y los controles mecánicos del malacate, así como otros implementos secundarios tales como, contador de profundidad, medidor de tensión.

El equipo de fondo está integrado por lo general por: cable, cabeza de registro, cartucho electrónico y sonda.

El tablero de control maneja la operación del registro enviando alimentación y señales de control al equipo de fondo, a través del cable conductor aislado y recibiendo la señal de procesamiento por el mismo cable del malacate. Esta información procedente del equipo de fondo es transmitida del tablero a la cámara de registros grabándose en una película fotográfica para su posterior interpretación como se muestra en la figura 5.1.

Fig. 5.1 Resultado de la toma de un registro geofísico.

Los componentes de la herramienta incluyendo dimensiones, se muestran en la Figura 5.2.

La fuente de neutrones

La nariz de fondo

El detector

C S U SMM

NDC-BA

Cabeza De Registro

Cable

5.2.1 CSU ( Cibernetic Sistem Unit )

El CSU ( Unidad De Sistema Cibernético ) es un sistema de adquisición de datos de registro de pozos, diseñados alrededor de una Computadora Digital para propósitos generales. El control de la herramienta y la interacción del ingeniero son funciones integrales del sistema.

Antes de tomar un registro el ingeniero carga un programa en la Computadora. Bajo el control del programa, la computadora recibe datos del registro del pozo vía equipo de interfaz de la herramienta de fondo, procesa estos datos y los aplica al segundo transporte de la cinta para la grabación, y un registrador óptico para la exhibición de una película.

En el corazón del sistema CSU, la computadora recibe y almacena los datos, entonces bajo el control del programa, procesa y presenta los datos al dispositivo periférico apropiado.

La computadora recibe la información del fondo vía Unidad de Interfaz de la Herramienta y los componentes en la Unidad General de Electrónica. Cada herramienta de fondo requiere ciertos módulos Plug-in (enchufables) en la Unidad de Interfaz de la Herramienta. Estos plug-in procesan y encaminan datos del cable a los dispositivos apropiados en la Unidad General de Electrónica, y también dirigen y proporcionan energía a las herramientas de fondo. La Interfaz Digital en la Unidad General de Electrónica incluye multiplexor y un convertidor analógico/digital para las señales analógicas, mas Contadores y Timers para los pulsos de los datos de radiación que acumula y para otros usos de conteo que miden el tiempo.

Notar que en el sistema convencional que es un panel superficial separado es requerido para cada herramienta en secuencia. Así el sistema se modifica para requisitos particulares en cada secuencia de la herramienta, los paneles del equipo se deben también cambiar para acomodar las herramientas nuevas. En el sistema CSU la Unidad de Interfaz de la Herramienta (TIU) es una unidad modular que acomoda hasta seis módulos, cada uno proporciona la interfaz correcta para una herramienta específica. La configuración del sistema es cambiada para acomodar una herramienta diferente insertando el módulo apropiado en el TIU. 5.2.2 Módulo SMM (Sonic Monocable Module)

El módulo SMM-AA se conecta con el cable de registro y sirve como interfase entre la herramienta de fondo y los periféricos del CSU requeridos para el proceso de señal. El Módulo Sónico del Monocable SMM-AA ha sido diseñado para funcionar con la secuencia de la herramienta que utiliza la transmisión bipolar del pulso, es decir, los pulsos negativos del cable representan la información del neutrón y los pulsos positivos del cable representan la información del rayo gama. El arreglo de las herramientas, el cual

puede ser utilizado con el panel SMM-AA, puede ser ensamblado de la forma siguiente:

Localizador de coples llamado también CCL-AJ o CAL-Q y es de 1-11/16”.

Herramientas nucleares como el NDT-B (herramienta detectora de neutrones) y el SGT-G (herramienta detectora de rayos gamma) que son de 1-11/16 "

Herramientas de registro sónico que se denomina como SLT-J y también es de 1-11/16”.

La parte nuclear del módulo SMM-AA ejecuta las funciones siguientes:

Da potencia de corriente continua y la encamina al equipo del fondo. Esta energía es proporcionada por el TPU.

Posee filtros que seleccionan y remueve las señales nucleares, ya que comparte el mismo cable conductor junto con las señales acústicas.

Reconoce y responde lo que requiera de la Unidad Central de Procesamiento CPU.

Los pulsos negativos de la herramienta de neutrón y los pulsos positivos de la herramienta de rayos gamma se demultiplexan y se procesan independientemente por dos canales de conteo. Después de la de multiplexión, los pulsos de neutrón y los pulsos de rayos gamma accionan a los discriminadores. Estos discriminadores requieren que las amplitudes de los pulsos sean más grandes que el voltaje preestablecido, y proporcione más inmunidad de ruido para los canales de conteo.

5.3 COMBINACION CON OTRAS HERRAMIENTAS.

La sonda NDT se puede trabajar en combinación con otras herramientas como por ejemplo: el localizador de coples (CCL-AJ o el CAL-Q) el cual se encarga de contabilizar la unión de cada tubería con la siguiente, esto nos facilita la medición de la profundidad del pozo, la sonda de Sónico de Cementaciones es la que se encarga de localizar los lugares en donde hay defectos de cementación entre la tubería de revestimiento y la formación, por medio de la emisión y recepción de un sonido. La sonda de Rayos Gama (SGT-G) se encarga de apoyar el registro de la sonda de neutrones.

La herramienta de Neutrón puede funcionar sola o junto con la herramienta de registro Sónico y rayos Gamma. Si se conectaran juntas las tres herramientas la herramienta de rayos Gamma debe estar sobre la de Neutrón, en secuencia, así en la parte inferior se tendrá que conectar la herramienta de Sónico. Si el Sónico no es utilizado, una nariz inferior, llamada nariz de fondo, se debe unir al Neutrón. Esta nariz de fondo tiene el pin 15 puesto en cortocircuito al pin 10, y los pines 1, 2, 4 y 6 puestos en cortocircuito entre sí como se muestra en la figura 6.1 de la página 40. Toda la información recogida por las sondas viajará a través de un cable llamado monocable el cual tiene forma de cable coaxial es decir un conductor aislado y revestido de una malla de acero para soportar el peso de toda la herramienta y de si misma. También existe el cable multicable que tiene la misma función que el anterior solo que este contiene siete conductores dentro de la malla de acero. A través de este cable podremos enviar la orden de que se active cada sonda o que se desactive, podemos llevar la información a la superficie la cual va a ser recibida por la unidad llamada CSU (Unidad de Sistemas Cibernéticos) en el caso del cable multicable y en caso del cable monocable la unidad que se utiliza en la superficie se llama BLUE, los cuales van a monitorear cada paso del registro que se lleve a cabo. 5.3.1 El Localizador De Coples.

El localizador de coples está compuesto de dos imanes colocados axialmente, y una bobina, la cual tiene la función de cortar las líneas magnéticas que hay entre ellos. Los imanes tienen campos magnéticos que varían al pasar por diversas masas de metal. El cambio en la densidad de la masa del metal inducirá un voltaje o una fuerza electromotriz sobre la bobina, esto sucede cuando el CAL-Q pasa por la unión entre tuberías (cople), dicha unión ocasiona tal efecto como se muestra en la figura 5.3. El pulso posteriormente se modifica, amplifica y envía a través de un circuito electrónico llamado amplificador de coples. En la figura 5.4 se muestra un diagrama esquemático del localizador de coples.

Fig. 5.3 El detector de coples dentro de la tubería.

Campo magnético

Campo magnético

cople cople

Fig. 5.4 Diagrama esquemático del localizador de coples.

5.3.2 La Herramienta De Rayos Gamma.

Los rayos gamma son paquetes de ondas de alta energía electromagnética las cuales son emitidas espontáneamente por algunos elementos radioactivos. Por lo general, toda la radiación encontrada en la tierra es emitida por los isótopos de potasio radioactivo y los elementos de la serie de uranio y torio. La herramienta de rayos Gamma mide la radioactividad natural de la formación. Los elementos radioactivos tales como el Potasio tienden a concentrarse en la arcilla. Estos elementos emiten rayos Gamma naturales que pueden ser medidos fácilmente por medio de un contador Geiger o por un detector de centelleo.

Por otra parte, las formaciones limpias como las areniscas, dolomita o

piedra caliza, tienen por lo general un nivel muy bajo de radioactividad natural.

Al registrar el número de rayos Gamma emitidos por la formación, la herramienta permite una fácil distinción entre las rocas limpias y las arcillas. Aún más, si hay presente una pequeña cantidad de arcilla en la roca del yacimiento, el número de rayos Gamma medidos permite una evaluación cuantitativa del porcentaje de arcilla contenido en la formación.

Al amplificador

de coples

12

11

8

1

15

1

Cabeza superio

r

Cabeza inferior

Al cable de

Registro

5.3.3 La Herramienta De Sónico.

La herramienta de Sónico se puede emplear para dos propósitos o dos tipos de registros, en agujero abierto como sónico de porosidad y en agujero entubado, como sónico de cementación. En agujero entubado se utiliza para localizar anomalías en la adherencia del cemento a la formación y a la tubería de revestimiento.

Un transmisor emite sonido a intervalos regulares, el sonido viaja a través

de los lodos de control, el enjarre y de la formación. Su velocidad de tránsito depende principalmente de la naturaleza de la roca y de su porosidad, el detector recibe la onda sonora cuando esta es reflejada por la litología propia del agujero. Para que la herramienta tenga una mayor exactitud está provista de dos transmisores y cuatro receptores

La herramienta de Sónico mide el tiempo de tránsito de una onda sonora a través de una longitud fija de la formación. Este tiempo de recorrido se expresa en microsegundos y depende únicamente del tipo de formación. Este sistema sónico permite la determinación indirecta de la porosidad y la litología de la formación al medir el tiempo de recorrido de una onda acústica a través de la formación.

CAPITULO VI

DESCRIPCIÓN DE LOS CIRCUITOS QUE INTEGRAN LA SONDA NDT-BA

La descripción de la sonda comenzará con el detector, que envía los

pulsos eléctricos que salen de el y se dirigen al amplificador de señal, posteriormente a través de dos procesadores se generan los pulsos digitales y se entregan al módulo de salida para su procesamiento final en la superficie, a través del cable de registro. El regulador de alto voltaje y el circuito oscilador también serán descritos, así como la fuente de baja tensión y el amplificador de coples.

Cada sección en este capítulo, describe un módulo o sección, junto con el diagrama a bloques apropiado al final de la descripción. 6.1 DESCRIPCION POR BLOQUES DEL NDT – BA.

En la figura 6.1 vemos que los neutrones que entran en el detector reaccionan con el gas Helio dentro del tubo, que causa un pequeño pulso negativo en el ánodo. Este pulso entonces se amplifica y se encamina a la tablilla del procesador de señal. Si la amplitud del pulso excede el umbral preestablecido del discriminador, este producirá un pulso en su salida.

La relación de conteo en este punto, puede ser mayor de 5000 pulsos por segundo. No es posible la transmisión de este gran número de pulsos con el método de transmisión empleado. Una etapa divisora por diez se utiliza para reducir la relación de conteo a una capaz de ser transmitida sin pérdidas considerables.

El módulo de salida puede manejar dos estados de excitación para dos polaridades, los pulsos negativos de neutrón y pulsos positivos de rayos gamma.

Un solo conductor con su respectivo blindaje se utiliza para transmitir los pulsos, de la herramienta detectora de neutrones a la superficie, si es monocable, pero si es multicable será a través del cable conductor número 7. La herramienta de rayos Gamma también transmite por el alambre número 7 y de igual manera se puede usar con el cable monocable. El registro de rayos Gamma es necesario también para proporcionar más datos de la formación y transmitirse por medio de pulsos los cuales van a ser de polaridad opuesta, es decir, pulsos positivos. Para éste propósito, la sección del procesador de señales tiene dos canales. Uno acepta los pulsos del detector de neutrones después de haber pasado por un circuito escalador, el otro canal acepta los pulsos que vienen de la herramienta de rayos gamma.

La sección de la fuente de potencia y protección tiene circuitos que estabilizan la alimentación la cual provee a la herramienta de 27, 24, 18 y de +10 VDC. También tiene un circuito de protección que se encarga de auxiliar los circuitos contra una sobre-tensión que podría dañarlos indefinidamente. Un oscilador regulado y un multiplicador de voltaje se utilizan para proveer al detector de neutrones un voltaje elevado del orden de -700 hasta -1800v. Un filtro reduce la ondulación de rizo del alto voltaje que proviene del oscilador.

6.2 EL DETECTOR.

El detector de neutrones de la herramienta NDT, es de forma tubular de una aproximadamente pulgada de diámetro y en su interior se encuentra lleno de gas Helio. El Helio, es un producto del decaimiento del tritio, que ha hecho posible la detección de los neutrones.

Se sabe que los neutrones son partículas sin carga, por esto deberán ser

detectados por la generación de iones, producidas por la reacción con el gas del detector. Este gas actúa como material sensible a los neutrones y como gas ionizante. Cuando un neutrón lento entra al detector y choca con un núcleo de He3 (refiérase a la figura 6.2) provoca una reacción. Esta reacción, produce Tritio H3 y un protón (figura 6.3). La energía producida por la reacción, es compartida entre el Tritio (H3) y el Protón; estos colisionarán con otros átomos de He3, creándose iones positivos de Helio y electrones libres (figura 6.4), hasta que la energía cinética de la reacción se neutraliza. Los aceleradores del detector, de alto voltaje, conducen a los electrones libres hacia el ánodo, produciéndose mayor ionización (figura 6.5). La colección de electrones en el ánodo, produce un pulso negativo en la salida del detector. Los iones negativos (electrones) se mueven rápidamente hacia el ánodo, los iones positivos (He3+) se mueven lentamente hacia el cátodo.

Fig. 6.2 Neutrón Termal Incidente.

He3 N

HV _ +

ánodo

Cátodo

Fig.6.3 Energía Liberada de 765 KeV mas Tritio y un protón.

Fig. 6.4 Se crean iones positivos de Helio y electrones libres.

Fig. 6.5 La recolección de electrones en el ánodo, produce un pulso negativo en la salida del detector.

H3

P

HV _ +

He3+

He3

He3+

P

_ + HV

He3+

He3+

He3+

Pulso negativo de salida

HV _ +

La figura 6.6 es una grafica de la ionización del gas Helio contra el voltaje aplicado al detector, e indica la región óptima de funcionamiento del detector.

Fig. 6.6 Gráfica de Plateau Check.

Para encontrar el punto de operación optimo en la meseta y calibrar el detector se debe primero graficar una curva, la cual nos proporcionará la información para determinar el voltaje adecuado. 1.- Zona de inicio. En la cual se activa el funcionamiento del detector de pulsos. Esta zona se activa con -700vcd y nos da como resultado unos 25 pulsos, como se observa en la grafica, y termina en 200 pulsos con un voltaje de –1050vcd, es de poca importancia para el adecuado funcionamiento del detector, la cantidad de pulsos no son suficientes aún para el funcionamiento estable del detector. 2.- Zona lineal. Esta zona es estable, es decir, que al aumentar el voltaje el número de pulsos crece muy lento, esta característica es fundamental para establecer el punto óptimo para el funcionamiento del detector. 3.- Zona de saturación. En esta zona existe un aumento exponencial de la cantidad de pulsos, con la mínima variación de voltaje.

Para graficar la curva se necesita aumentar el voltaje de 50 en 50 volts partiendo de un valor de aproximadamente de -700 vcd en la salida del multiplicador de alto voltaje, medido por un multímetro digital. Al mismo tiempo se medirá el número de pulsos con un contador frecuencímetro o contador digital puesto en el Módulo de Salida. La variación de alto voltaje se efectúa mediante

700 750 800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400

Punto de operación

Rango de operación

Voltaje

Pulsos

Zona de inicio Zona de Saturación

una resistencia variable que se localiza en el Módulo Oscilador, a éste proceso de calibración del detector se le denomina Plateau Check.

En general, el detector de Helio responde a los neutrones emitidos por la fuente de 10 curies que han sido retrasados por el tipo de formación. Los neutrones capturados hacen que del detector se emitan pulsos negativos, que son enviados al Primer Amplificador. En la figura 6.7 se muestra el detector real.

Fig. 6.7 Estado físico del Detector de Neutrones.

6.3 AMPLIFICADOR.

La etapa amplificadora está compuesta por dos secciones, como se muestra en la Figura 6.8. En la primer sección tenemos un Opamp que esta configurado como un integrador, de tal manera, que los pulsos negativos que recibe, en la entrada inversora, se convertirán en una serie de pulsos sucesivos con polaridad positiva, que cambian en amplitud y en frecuencia, de aproximadamente 200mv como se muestra en la figura 6.9. La alimentación de éste circuito es de +18vcd que le proporciona la fuente de baja potencia.

Lo que caracteriza a ésta primera etapa es que no tiene capacitor

acoplador, entre el detector de pulsos y el Amplificador, para reducir el nivel de ruido considerablemente. Posteriormente los pulsos se dirigirán a la segunda etapa de amplificación, en la figura 6.10 observamos la tablilla en la que está montada dicha etapa.

Fig. 6.8 El Amplificador de Señal

Fig. 6.9 Forma de onda de la salida del primer amplificador. Escala 0.2v/1Ms

Fig. 6.10 Estado físico del Amplificador de pulsos.

-

+

-

+

+18 +24

Detector Al circuito Discriminador

Voltaje

Frecuencia

La segunda etapa utiliza un Amplificador Operacional alimentado con +24vcd y configurado como un filtro pasa altos o Diferenciador, es decir que llegarán una serie de pulsos positivos en la entrada inversora y en la salida tendremos pulsos negativos que tendrán una amplitud entre 5 a 10v y una frecuencia entre 13 y 20Khz como se muestra en la figura 6.11. Los pulsos amplificados se dirigirán al circuito Discriminador que está en el primer Procesador de Señal.

Fig. 6.11 Forma de onda de la salida del segundo amplificador. Escala 2v/1mS

6.4 EL PROCESADOR DE SEÑALES.

Los pulsos de una amplitud entre 0 y -0.8vcd (ruido de los pulsos de rayos

Gamma) no serán procesados al entrar al circuito discriminador. Los pulsos del discriminador van a pasar a un circuito escalador de

décadas, el cual va a dejar salir un pulso por cada 10 en su entrada, de esta manera, reduce el porcentaje de conteo para poderla transmitir a través del cable de registro, como se muestra en la figura 6.12.

Esta sección del Procesador, también recibe pulsos de Gamma, que son

enviados desde la herramienta detectora de Rayos Gamma, los cuales pasaran a través de una serie de compuertas lógicas, y se dirigirán al circuito bloqueador. Los pulsos se procesaran por separado y se dirigirán hacia el segundo Procesador.

El circuito bloqueador o inhibidor permitirá el paso de los pulsos antes

mencionados, siempre que no este presente un pulso de sónico, su duración es apenas de 5 milisegundos suficiente para dar paso a la transmisión sonica. El estado físico del primer procesador de señales se muestra en la figura 6.13.

Voltaje

Frecuencia

En la salida del primer Procesador, habrá una serie de pulsos de neutrón ya en forma digital y su voltaje es de 10 volts de pico a pico y su forma de onda se muestra en la figura 6.14.

Fig. 6.12 Primer Procesador de Señal a bloques.

Fig. 6.13 Estado físico del primer procesador de señales.

Pulso de rayos Gamma

Amplificador de

Señal

Circuito bloqueador

Circuito Escalador

de Décadas

Compuertas Lógicas

Discriminador

Pulso inhibidor de

señales nucleares

Segundo procesador

de señal

Fig. 6.14 Forma de onda de la salida del primer procesador. Escala 2v/1mS

El segundo Procesador, está compuesto de un circuito conmutador, el cual permitirá el paso de pulsos de rayos Gamma y Neutrón, de tal manera que no coincidan en función del tiempo puesto que al hacerlo se cancelarían el uno al otro, como se muestra en la figura 6.15.

En la salida del segundo Procesador, tendremos una serie de pulsos de neutrón en forma digital, su voltaje es de 10 volts de pico a pico y su forma de onda se muestra en la figura 6.16.

En el Procesador número dos, vamos a encontrar que la señal de Neutrón y rayos Gamma, se van a turnar para encaminarse al módulo de salida por vías diferentes. En la figura 6.17 observamos el estado físico del segundo procesador

Fig. 6.15 Segundo Procesador de Pulsos Nucleares.

+10v

Voltaje

Circuito conmutador de rayos Gamma y

Neutrón

Señal de Neutrón

Señal de Gamma

Módulo de

salida

Frecuencia

Fig. 6.16 Forma de onda de la salida del segundo procesador. Escala 2v/1mS.

Fig. 6.17 Estado físico del segundo procesador de señales.

6.5 MODULO DE SALIDA.

El módulo de salida, funciona como un amplificador simétrico que

proporciona pulsos de polaridad opuesta al voltaje de alimentación del cable, éstos pulsos son de Neutrón, los cuales son de un valor de –25volts y los pulsos de Gamma son de +25volts, éstos pulsos se modulan o enciman en el voltaje de alimentación de +50volts. La forma física del modulo de salida montado en la herramienta se muestra en la figura 6.19.

Voltaje

Frecuencia

La dirección del flujo de corriente en el primario del transformador de salida, es determinada por los transistores MOSFET (Q1 y Q2) que se activan polarizando la base negativamente. La corriente que pasa a través del primario del transformador con derivación y alimentación central, crean potenciales de voltaje opuestos, a través del secundario del transformador de salida, de esta manera se generan los pulsos de telemetría de polaridad opuesta, que van hacia el cable. (Ver figura 6.20). Los pulsos de rayos gamma y de neutrón pasan a través del capacitor C2, del Módulo de salida. La polaridad opuesta de la señal, se obtiene de un extremo del bobinado secundario del transformador de salida, tal como se muestra en la figura 6.18.

Fig. 6.18 Diagrama esquemático del módulo de salida.

Salida de señal a la superficie

Señal de Neutrón

Señal de Gamma

MOSFET Q1

MOSFET Q2

+B

C2

Fig. 6.19 Estado físico del módulo de salida (de la parte izquierda a la parte central de la fotografía).

Fig. 6.20 Pulsos de telemetría que se envían a la superficie. Escala 5v/1mS

6.6 REGULADOR Y OSCILADOR DE ALTO VOLTAJE.

La porción del circuito regulador, está constituida alrededor de un Amplificador Operacional. La fuente de voltaje que alimenta a esta sección que es de +24v es filtrada por una bobina y un capacitor. Dicho filtraje responde al propósito dual, de reducir al mínimo la interferencia externa a la fuente de alimentación del oscilador de HV y de evitar que el ruido de conmutación del alto voltaje se mezcle con los +24volts de alimentación. En la figura 6.21 tenemos la forma física del oscilador-regulador en la cual se puede apreciar su alojamiento y algunos componentes.

El regulador es una serie de circuitos pasivos y activos, que polarizan la base de un transistor de paso y este a su vez es controlado por un Opamp. El Amplificador Operacional, compara un voltaje de referencia de corriente directa, que puede ser cambiado mediante una resistencia variable, con un voltaje

Voltaje

Frecuencia

derivado de la fuente de alto voltaje para controlar la alimentación del oscilador. El transistor de paso, proporciona un voltaje de corriente directa de forma

adecuada a dos transistores que toman la función de conmutación, para elevar el voltaje. Este tipo de oscilador es muy similar al oscilador usado para la fuente de alto voltaje, en otras herramientas nucleares. El oscilador convierte el voltaje de corriente directa que se aplica a través del transistor de paso, a una onda cuadrada en el secundario del transformador que es de un valor de 300volts de pico a pico, como se muestra en el diagrama a bloques de la figura 6.22. La amplitud de la forma de onda del secundario del transformador, es proporcional a la entrada de voltaje de corriente directa que alimenta al oscilador. La salida del alto voltaje del escalador multiplicador, es determinada por la amplitud de la forma de onda del secundario del transformador elevador del oscilador de HV.

Figura 6.21 Forma física del oscilador-regulador.

Fig. 6.22 Diagrama a bloques del regulador de HV.

6.7 MULTIPLICADOR DE ALTO VOLTAJE.

La forma de onda en el secundario del transformador, de la sección reguladora de alto voltaje antes vista, es usada para proveer alto voltaje al detector, mediante una combinación o arreglo de diodos y capacitores. El multiplicador está en la configuración estándar, que hay en la mayoría de las fuentes de alto voltaje en las herramientas nucleares, que consiste en una conexión serie-paralelo de diodos-capacitores, como se muestra en la Figura 6.23.

El voltaje de entrada es de alrededor de 300 volts de pico a pico, para que en la salida del módulo multiplicador de HV nos proporcione un voltaje máximo de -1850volts.

El voltaje de monitoreo que se aplica a la sección del Oscilador Regulador

de HV, desde el módulo multiplicador del HV, hace que cambie la polarización del oscilador, tal que, al aumentar el HV disminuirá la amplitud del oscilador y automáticamente disminuirá la potencia en la salida del módulo.

Transistor de

paso

Fuente del

oscilador

H.V. de referencia +24V

Circuito de

conmuta- ción

Transformador elevador

HV

300V

La salida del multiplicador de alto voltaje, se filtra en la sección siguiente, que consiste de una resistencia en serie con un capacitor cerámico conectado a tierra, el cua, puede soportar voltajes elevados como se muestra en la figura 6.24.

Fig. 6.23 Diagrama a bloques de un multiplicador de HV.

Fig. 6.24 Filtro de HV

6.8 LA FUENTE DE PODER DE BAJA TENSION.

La fuente de baja tensión se encarga de proporcionar diversos voltajes ya regulados, para alimentar a diversos circuitos o módulos de esta herramienta, como se muestra en la figura 6.25, el voltaje a regular es de +50 volts.

El circuito consiste en dividir el voltaje, por medio de un arreglo de diodos Zener, resistencias y transistores; lo cual la hace una fuente muy simple. También contiene un circuito de protección, que tiene como finalidad polarizar adecuadamente un SCR, para que al elevarse el voltaje de alimentación por encima de +53 volts, este se active mediante un circuito monitor, provocando un cortocircuito, protegiendo así a la herramienta de cualquier descuido del operador, figura 6.26. En la figura 6.27 se muestra el estado físico de la fuente de alimentación.

alto voltaje -1800v bajo voltaje

Al detector

-1850VCD

Fig. 6.25 Se muestran los diferentes voltajes que alimentan a las diferentes etapas.

Fig. 6.26 Circuito monitor y de protección contra sobre tensión.

+10

Amplificador de CCL Procesador 2 Procesador 1 Amplificador de pulsos de Neutrón

+24

Oscilador Procesador 2 Amplificador de pulsos de Neutrón

+18 Procesador 1 Amplificador de CCL

+27 Módulo de Salida

+50Vcd Alimentación general

Líneas de Potencia Reguladas

Circuito Protector Monitor de Voltaje de Alimentación

+27

+24

+18

+10

+50Vcd Alimentación general

Circuito de Protección contra sobre voltaje

Fig. 6.27 Estado físico de la fuente de alimentación de baja potencia.

6.9 AMPLIFICADOR DE COPLES.

El amplificador de coples, es un circuito que altera o cambiar el voltaje de alimentación de +50volts, haciendo que se encime una parte de la componente del pulso alterno provocado por el detector de anomalías, para ser separado y procesado por la computadora que está ubicada en la unidad de registro BLUE en la superficie. El amplificador de coples está compuesto fundamentalmente por un Amplificador Operacional, un transistor y una resistencia limitadora. El Opamp es alimentado con +18volts en su entrada. La señal del cople llega a la entrada del Opamp, el transistor es usado como switch normalmente abierto, el cual cambiara su estado a “cerrado”, provocado por un pulso positivo en la base. De esta manera habrá una caída de voltaje y permitirá el paso del pulso amplificado del detector de anomalías a través de la resistencia de carga, como se muestra en la figura 6.28.

Fig. 6.28 Diagrama a bloques del detector de coples.

Señal de coples

+10V

+18V

Alimentación de +50V y salida de señal de coples

CONCLUSIONES Las resistencias que se utilizan son de alta precisión de 1% de tolerancia y de uso militar, algunas son de características muy singulares, soportan altas temperaturas. Los capacitares o filtros electrolíticos también resisten altas temperaturas de trabajo aunque sus valores sean ordinarios o comunes soportan un voltaje mayor del indicado sin perder sus cualidades. Los diodos aunque parecen comunes y se pueden encontrar en el mercado por su numeración, son de alta precisión, sus características de trabajo son de excelente calidad y no se comparan con las comunes. Los transformadores utilizados son de uso particular y especial para esta herramienta y otras similares. Los componentes como son Flip - Flop, compuertas lógicas, son de tecnología CMOS es decir que se alimentan de un voltaje de 10volts. Las herramientas antes de enviarse al trabajo o al registro, se deben probar en una unidad de registro CSU o BLUE. Esta herramienta al probarse en el banco de trabajo debe simularse el cable de registro, el cual tiene una resistencia y capacitancia internas, para este caso se utiliza una caja llamada Dumin Cable que tiene tales cualidades. También se hace mención de la definición de un registro, algunos tipos de registros y en quien se apoya para su correcto funcionamiento. Cabe hacer mención que debemos conocer de lo general a lo particular para tener una visión del trabajo en equipo, y así lograr un fin en común. Es importante saber que se maneja una fuente de neutrones natural, aunado a la forma de interactuar con el medio ambiente, se obtienen los datos necesarios para entender porque detecta, mide o recibe datos valiosos para una correcta valoración, determinación y exploración. La herramienta DNT al combinarse con gamma y sonico, dará por resultado un mejor porcentaje de probabilidad del contenido de hidrocarburo. El localizador de coples es solo para medir la profundidad. La circuitería esta plasmada de tal manera que no se pueden dañar los derechos de autor, por tanto solo hay datos generales, útiles y prácticos que inexorablemente auxilian al ingeniero en el mantenimiento y reparación del equipo.

BIBLIOGRAFIA Manual De Registros Técnicas Modernas De Registros Manual de Seguridad Radiológica Para Personal De Registros Geofísicos Superintendencia General De Registros Geofísicos y Línea De Acero Distrito Poza Rica, Ver. Manual de Adiestramiento en Operación de Registros Geofísicos Adaptado por el Ing. A. Cárdenas (1992) Manual De Seguridad Radiológica Schulemberger Manual De Servicio De La Herramienta De Registros Geofísicos Llamada NDT – BA. Schulemberger Well Services Houston Engineering Center 5000 Gulf Freeway Houston, Texas 77023 Provisory NDT – BA Neutron Logging Tool August 24, 1984 Copy No. 11020

LISTADO DE SIGLAS BLUE.- Basic Logging Unit Electronics.- Unidad de Electrónica Básica de Registros. BOSERAP.- Base Operativa de Servicios a Pozos. CAL-Q. - Casing Anomaly Locator. - Localizador de Anomalías en tubería. CCL-AJ. - Casing collar Locators. - Localizador de Coples de Tubería. CPU-BAA.- Unidad central de Procesamiento. CSU.- Unit Service Cibernetic.- Unidad de Servicio Cibernético. GEOFREM.- Laboratorio de Procesamiento de Registros. NCH-BA. - Neutron Cartrige Housing.- Cubierta o funda del Cartucho del Neutrón. NDC-BA.-Neutron Detector Cartrige.- Cartucho detector de Neutrones. NDT-BA.-Neutron Detector Tool.- Herramienta detectora de Neutrones. NLS-LM.- Neutron Logging Source.- Fuente de Neutrón para Registros. SGT-G.- Scintillation GR Tool.- Herramienta de Rayos Gamma por Centelleo. SLS-J.- Sonic Logging Sondes.- Sonda de Registro Sónico. SLT-J.- Sonic Logging Tool.- Herramienta de Registro Sónico. SMM-AA.- Sonic Monocable Module.- Módulo Monocable de Sónico. SMP-K.- Sonic Monocable Panel.- Panel Sónico del Monocable. SPU-CBA.-Sistem Power Unit. Unidad de Energía del Sistema. TPU-BDA.-Tool Power Unit. Unidad de Energía de la Herramienta. VCD.- Voltaje de Corriente Directa.

GLOSARIO Aparejo.- Forma o modo en que quedan colocados los materiales en una construcción, especialmente los ladrillos y sillares Arcilla.- Roca sedimentaria, formada a partir de depósitos de grano muy fino, compuesta esencialmente por silicatos de aluminio hidratados; la arcilla, al agregarle agua, se hace muy plástica. Citoplasma.- Región celular situada entre la membrana plasmática y el núcleo, con los órganos celulares que contiene. Cartucho.-Parte de la herramienta que consiste de circuitería. Detrimento.- Daño material. Enjarre.- Es el resultado de la filtración de los lodos de control, en un pozo petrolero, en una formación permeable del yacimiento. Espermatogénesis.- Formación de los gametos masculinos, o espermatozoides, en el testículo. Estocástico.- Perteneciente o relativo al azar. Evaluar.- Determinar, estimar el valor, el precio o la importancia de algo. Geología.- Ciencia que estudia la constitución y origen de la Tierra y de los materiales que la componen interior y exteriormente. Litología.- Parte de la geología que trata de las rocas. Meseta.- Parte más lineal en cuanto al conteo de pulsos del detector. Mitosis.- División de la célula en la que, previa duplicación del material genético, cada célula hija recibe una dotación completa de cromosomas. Nariz de fondo.- Serie de puentes que sirve para el retorno de las señales. Parámetro.- Valor numérico o dato fijo que se considera en el estudio o análisis de una cuestión: no tendremos en cuenta los parámetros temperatura y presión para hacer el cálculo. Permeable.- Que puede ser penetrado o traspasado por el agua u otro fluido. Porosidad.- Es la capacidad que tiene una roca de contener fluidos. Para que un yacimiento sea comercialmente productivo es obvio que debe tener una porosidad

suficiente para almacenar un volumen apreciable de hidrocarburos. Por tanto la porosidad es un parámetro muy importante de las rocas productivas. Plateau Check.- Calibración de la sonda (ver página 41) Rayos alfa.- Es el producto de los procesos de fisión o fusión nuclear. Son partículas formadas por núcleos de helio, es decir, dos protones y dos neutrones, y están cargadas positivamente de electricidad. Rayos beta.- Es el producto de los procesos de fisión o fusión nuclear. Son partículas, y más concretamente electrones, por lo que están cargados negativamente de electricidad. Rayos Gamma.- ondas electromagnéticas de alta energía, radiación correspondiente a la parte más energética (o de mayor frecuencia) de todo el espectro electromagnético. Los rayos gamma son producidos en los procesos de desintegración nuclear junto con los rayos alfa y beta. Somático.- Se dice de lo que es material o corpóreo en un ser animado. // Se dice del síntoma que es eminentemente corpóreo o material, para diferenciarlo del síntoma psíquico: afección somática. Umbral.- Valor mínimo de una magnitud a partir del cual se produce un efecto determinado. Yacimiento.- Sitio donde se halla naturalmente una roca, un mineral, un fósil, o restos arqueológicos: yacimientos de hulla.

ANEXOS

CLASIFICACION DE LAS AREAS DE TRABAJO.

La aplicación de los principios de seguridad radiológica nos lleva a aislar las áreas donde el riesgo es mayor que aquellos en donde es menor o nulo. Así se clasifican las áreas teniendo en cuenta los distintos riesgos de irradiación previstos. AREA CONTROLADA.

Se define como área controlada, aquella en la cuál se puede superar 3/10 del límite de dosis equivalente anual, fijada para las personas ocupacionalmente expuestas, es decir, superar 1.5 rem/año.

El área controlada tiene que estar delimitada y su acceso tiene que ser reglamentado con un señalamiento adecuado.

Operacionalmente el área controlada es un área donde las condiciones normales de trabajo pueden frecuentemente dar lugar a una dosis absorbida por irradiación externa superior a 0.8 m rem/hr e inferior a 2.5 m rem/hr.

Los límites de 0.8 m rem/hr, son límites operativos derivados y representan la dosis absorbida en modo continuo por personal ocupacionalmente expuesto y corresponden a 1.5 rem/año y 5 rem/año respectivamente.

Es práctica común en el ambiente normal de trabajar distinguir con colores las distintas áreas en que se clasifica un laboratorio o planta. El área controlada se distingue y se llama Área Roja. AREA SUPERVISADA.

Se considera área supervisada aquella en la cual se puede superar 1/10 de la dosis equivalente anual fijada para los trabajadores ocupacionalmente expuestos y que no se considera Área Controlada. Es decir, donde la dosis absorbida en un año puede ser superior a 0.5 rem/año e inferior a 1.5 rem/año.

Las áreas supervisadas incluyen también laboratorios donde se manipulan bajos niveles de actividad, a las áreas supervisadas se les denomina Área Amarilla. FUENTES RADIOACTIVAS UTILIZADAS POR PETROLEOS MEXICANOS.

Existen dos tipos de fuentes de registro: emisoras de rayos gamma y emisoras de neutrones. La fuente es colocada en una herramienta de registro y en los pozos de perforación o reparación. Se emiten rayos gamma o neutrones al me-dio ambiente del subsuelo y los detectores de la herramienta miden el efecto provocado por esas emisiones en el ambiente del pozo.

El Ingeniero del Departamento de Ingeniería de Registros Geofísicos puede interpretar la información adquirida y determinar las características de formaciones necesarias para la industria Petrolera. Fuentes de Calibración.

Las fuentes de calibración también emiten neutrones o rayos gamma pero tienen una actividad mucho menor que las utilizadas como fuentes de registro.

Cada fuente de registro tiene un envase a presión y blindaje para protección y transportación especialmente diseñado. El envase a presión es un portador de la fuente diseñado para soportar la presión hidrostática a las diferentes profundidades en los pozos. El blindaje para transportación está diseñado para mantener el nivel de radiación dentro de las normas reguladoras. Durante el transporte y almacenamiento, el blindaje proporciona un nivel óptimo de seguridad para quienes manejan fuentes radioactivas y público en general.

Sin embargo, las fuentes de calibración no requieren de envases a presión

porque no se usan en un ambiente pozo abajo. Debido a que su nivel de radiación que es extremadamente bajo, la mayoría de las fuentes de calibración no requieren de un blindaje para su transportación.

Descripción básica de los elementos radioactivos utilizados en Ingeniería de Registros Geofísicos: Los materiales radioactivos en las fuentes de la compañía Schlumberger que utiliza Petróleos Mexicanos son:

Isótopo: Americio 241 Berilio ( Am 241 Be ) El polvo de Americio 241 se combina con polvo de Berilio, se comprime y se encierra en una cápsula de metal. Vida media 458 años . Emisión (a partir del momento en que se encierra la cápsula) Neutrones con gammas de baja energía. Forma química o física Oxido de Americio y Berilio en forma de comprimido. Isótopo Cesio 137 (Ce-137) El Cesio 137 es un producto de fisión; se atrapa en cerámica y se fabrica en forma de una cápsula. Vida media 33 años. Emisión (a partir del momento en que se encierra en la cápsula) Gamma de alta energía. Forma química o física Cesio atrapado en cerámica.

Isótopo: Cobalto 60 (Co-60) El Cobalto 60 se produce mediante el bombardeo basado en neutrones de un alambre o placa de metal de Cobalto 59. La actividad puede variar en gran escala dependiendo del flujo de neutrones y el tiempo de irradiación. Vida media 5.2 años Emisión (a partir del momento en que se encierra en la cápsula) Gamma Forma química o física Metal. Isótopo: Radio 226 ( Ra-226 ) El Radio 226 se encierra en cápsulas metálicas. La mayoría de los rayos gamma son emitidos por productos en decaimiento antes que por el Radio 226 Padre, que es primordialmente un emisor de Alfa. Vida media 1590 años. Emisión (desde el momento en que se encierra en la cápsula) Gamma Forma química o física Sales de Radio. PRUEBAS DE FUGA RADIOACTIVA.

La prueba de fuga radioactiva por frotamiento se debe realizar cada tres meses en las fuentes de Am-Be o Pu-Be de 10 curies. Siga el procedimiento dado para la fuente de neutrones.

Cuando efectuara pruebas de fuga a las fuentes radioactivas el Ingeniero que las realiza se expone a un nivel mínimo a la radiación siempre y cuando proceda cuidadosamente a realizar las pruebas, de no hacerlo así se podrían producir potenciales peligrosos. Por lo tanto, es esencial que el Ingeniero esté consciente de la seguridad en todo momento durante el procedimiento de la prueba de fuga que realiza.

PROCEDIMIENTOS DE LA PRUEBA DE FUGA POR FROTAMIENTO. 1) Alejar del área inmediatamente a todo el personal que no sea esencial para el procedimiento de prueba por frotamiento. 2) Leer las instrucciones específicas para la fuente que va a frotarse; asegurarse de comprender como debe llevarse a cabo la prueba de fuga y tener todas las herramientas necesarias antes de abrir el blindaje para transportación. 3) Emplear el mandil de plomo, guantes de plomo, algodón, tijeras, alcohol y probetas de vidrio para alojar el algodón después de efectuada la prueba. 4) Humedecer el algodón con alcohol, justamente antes de frotar la fuente: 5) Frotar el algodón contra el área designada para la prueba de fuga. 6) Colocar el algodón frotado dentro de una probeta de cristal y sellarla con su tapón respectivo. 7) Adherir a la probeta la etiqueta con los datos correspondientes a la fuente a la cual se realizó la prueba de fuga.

SI EXISTE ALGUNA INDICACION DE RADIOACTIVIDAD EN LA LECTURA DEL DETEC TOR.

a) No debe enviarse por correo el algodón frotado (un algodón frotado sobre una fuente que presenta fuga podría contener cantidades excesivas de radioactividad superiores a las permitidas por las oficinas de correos).

b) Aislar el paquete de fuente. c) Utilizar un contador de radiación para obtener una lectura de las manos y el

cuerpo de las personas, que intervinieron en la prueba de fuga. Deben lavarse las manos, cambiarse de ropa, etc., según sea necesario de acuerdo con las lecturas recibidas.

d) Iniciar los procedimientos de notificación. SI NO HAY INDICACION DE RADIOACTIVIDAD EN LA LECTURA DEL DETECTOR. a) Colocar la probeta de vidrio en una bolsa de forro metálico llenar la etiqueta de datos que se adhiere a dicha probeta esta debe estar con los datos completos. b) Regresar el paquete de fuente a la fosa de almacenamiento. c) Colocar la bolsa (con las etiquetas adheridas a las probetas) cerrada, empaquetarla y enviarla por correo al Coordinador de Seguridad Radiológica (México, DF) para efectuar análisis de las pruebas de fuga realizadas. PRECAUCIONES IMPORTANTES. a).- Tratar cada fuente como si potencialmente tuviera una fuga, si la fuente presenta fuga, el punto en que se te haga el frotamiento, estará contaminado; no debe tocarse esta parte del envase a presión con las manos, solo debe hacerse con un algodón húmedo con algodón sujetado con pinzas largas y así efectuar el frotis. Es necesario lavarse las manos perfectamente después de la prueba de la prueba de fuga por frotamiento y no tocarse la cara (ojos o boca) con las manos, hasta en tanto no se hayan lavado perfectamente éstas. b).- El tiempo y la distancia son la mejor protección. La prueba de fuga por frotamiento debe efectuarse con la mayor rapidez posible para minimizar el tiempo de exposición; debe emplearse herramientas de manejo, etc., para maximizar la distancia entre la fuente y la persona que realiza la prueba.

HERRAMIENTAS DE FONDO

Son todas las sondas y cartuchos electrónicos que son introducidos en el pozo, a través del cable de las unidades de disparos BLUE ó registros C.S.U.

Área de Sondas de Registros Geofísicos

Interior de sonda sónica: Sensor de Cerámica

EQUIPO SUPERFICIAL ELECTRONICO.

Son todos los componentes de las unidades de Registros C.S.U. y de Disparos BLUE: Computadoras, Monitores de Televisión, Graficadores (plotters), Contadores de profundidad electrónica (IDW/Encoder), etc.

Computadora y periféricos C.S.U.

Decodificador de Profundidad IDW

RECOMENDACIONES PARA EL CUIDADO DE HERRAMIENTAS DE FONDO 1. No golpear ni dejar caer un cartucho o sonda puesto que en su interior

contienen componentes Electrónicos y Electromecánicos, fabricados con materiales frágiles, tales como: -Cristales detectores (Sondas Nucleares) -Sensores Cerámicos (Sondas Sónicas) -Circuitos Integrados -Fibra de vidrio (Sondas de Inducción)

2. Armar con mucha precaución los juegos de Herramientas de Registro para

evitar daños en conectores (pines y resortes). Seguir siempre el procedimiento indicado.

3. Cuidar de no mojar los conectores eléctricos y roscas de las Herramientas, colocando siempre sus tapones, ya que de lo contrario ocasionaría fallas por bajo aislamiento.

4. Colocar tantos soportes de Herramienta (ratas) como sean necesarios, para evitar que al armar las sondas y cartuchos se flexionen por el peso mal repartido, ya que esto puede ocasionar rupturas de cables y/o estructuras.

5. Después de cada operación, las Herramientas deben lavarse perfectamente con solventes de seguridad, eliminando en todo lo posible la humedad y aceite acumulados.

6. Al transportar las Herramientas en las unidades de Registros ó Disparos, asegurarlas perfectamente en sus soportes, para evitar que se muevan y se golpeen entre sí, evitando con esto falsos contactos al llegar al pozo.

7. Cuando se coloquen las Herramientas en sus soportes del área de sondas, cuidar que sus extremos no sobrepasen las líneas amarillas de seguridad, para evitar que alguien se golpee con ellas.

8. Reportar por escrito cualquier anomalía, así como canalizar cualquier duda respecto al cuidado y operación del Equipo de Fondo y Superficie, a Mantenimiento Electrónico.

9. El ingeniero operador debe supervisar directamente la conexión eléctrica de las herramientas de fondo.

RECOMENDACIONES PARA EL CUIDADO DEL EQUIPO ELECTRÓNICO DE SUPERFICIE.

1. No golpear los periféricos y módulos de los Equipos de Superficie Electrónicos y transportarlos siempre en los contenedores diseñados para tal fin. Se recomienda, en el caso de módulos de C.S.U., no transportarlos en la interfaz de Herramientas TIU.

2. En el caso del decodificador de profundidad IDW del C.S.U., transportarlo siempre en un contenedor especial, ya que los contadores Electrónicos poseen un cristal que efectúa la medición y son susceptibles de romperse fácilmente.

3. Nunca Fumar dentro de las cabinas de Registro ya afectan la salud de los operadores y se provocan daños a los periféricos. Recordemos que las cabinas alojan un Equipo de Cómputo.

4. Evitar dobleces, cortes o machucones a los cables de los decodificadores de profundidad, unidades de Tensión TDK, tierras, etc.

Mantener cerradas las puertas de las cabinas de las unidades, ya que puede causar condensación interna por el Aire Acondicionado y causar daños severos al sistema de Cómputo.

CUIDADOS Y PRECAUCIONES PARA LA UTILIZACIÓN DE LA HERRAMIENTA DE RAYOS GAMMA

Se debe dar especial cuidado al cartucho de rayos gamma durante su

transportación, protegiendo principalmente el cristal y el tubo foto multiplicador (PM) de golpes excesivos. La corta longitud del cartucho merece especial atención, debido a que no es lo suficientemente largo para los estantes de transporte. Colocar un seguro debajo del cartucho para evitar el rodamiento y caerse es necesario como protección mínima.

Otro peligro debido a su corta longitud, es una tendencia a colocar ocasionalmente el cartucho en un banco de trabajo donde podría caer y golpearse. Esto podría destruir el cristal y el tubo (PM) (una perdida de algunos miles de dólares) de ahí que el manejo cuidadoso del cartucho deba ser practicado.

El tubo (PM) y el cristal deben protegerse de golpes mecánicos en el pozo, causados por llegadas bruscas al fondo del agujero o realizar “paradas” y “arranques”. Permaneciendo alertas mientras se efectúa un registro reduce en gran medida este daño. Además debe darse una especial atención a la sustitución de los sellos “o” en el cartucho.

PRECAUCIONES NECESARIAS PARA PROTECCION DEL PERSONAL (MANTTO).

El talio utilizado en los cristales es muy venenoso de ahí que un cristal roto deba ser manipulado con mucha precaución, debe ser sellado y manejarse de acuerdo a las normas de seguridad.

Los 3000 volts de la fuente del tubo (PM) es un gran peligro cuando la

herramienta está alimentada con voltaje.

Un conductor de tierra “abierto” causa que un máximo voltaje esté presente entre la funda del cartucho y el tablero de control. Cuando el voltaje en la cabeza es alimentado. Esté seguro que el cartucho está manejando su alimentación de corriente apropiada. El cumplimiento de las recomendaciones hechas redunda en la seguridad principalmente para el personal, así como para el equipo. Características y rangos del neutrón: Diámetro : 1 11/16” Longitud : 96” Peso : 39 lbs. Presion : 20,000 psi Temperatura : 350° f Cabezas : 15 pin Potencia de alimentación 50 vdc. 63 ma. Forma de transmisión pulsos bipolares Combinaciones : ccl-aj ó cal-q, sgt-g, slt-j.

Características de la sonda de GAMMA:

Diámetro exterior 1 11/16” Longitud 41.9 “ Longitud con nariz de fondo 43.1” Temperatura 350 °F

PROCEDIMIENTO DE INSPECCIÓN Y PRUEBA PARA CARTUCHO DE REGISTROS NDC-BA. Con el multímetro verificar los siguientes valores de en los puntos indicados en la siguiente tabla. Así como observar el buen estado de los pines de la cabeza inferior de la sonda NCH-BA. CHEQUEO DE VALORES DE RESISTENCIA

PUNTA POSITIVA

PUNTA NEGATIVA LECTURAS

UH-1 LH-1 0 OHMS

UH-2 LH-2 0 OHMS

UH-9 LH-9 0 OHMS

UH-11 UH-15 0 OHMS

UH-11 LH-11 0 OHMS

UH-12 LH-12 0 OHMS

UH-15 LH-15 0 OHMS

UH-15 MASA Ó CHASIS 0 OHMS

CHEQUEO DE AISLAMIENTO Conecte la punta negativa del multímetro al chasis y verifique las medidas

de resistencia indicadas en la siguiente tabla.

PUNTA POSITIVA

LECTURAS

UH-1 10 MEG O MAYOR

UH-2 65-K

UH-3 10 MEG O MAYOR

UH-4 10 MEG O MAYOR

UH-5 65-K O MAYOR

UH-6 10 MEG O MAYOR

UH-7 10 MEG O MAYOR

HU-8 10 MEG O MAYOR

HU-9 99 K

HU-10 10 MEG O MAYOR

UH-11 MENOR DE 1 OHM

UH-12 10 MEG O MAYOR

HU-13 10 MEG O MAYOR

UH-14 10 MEG O MAYOR

UH-15 MENOR DE 1 OHM

------------------------------------------------------------------------------------------ Elemento químico, de símbolo Am, número atómico 95. El isótopo 241Am es emisor de partículas alfa, con una vida promedio de 433 años. Los otros isótopos del americio incluyen desde la masa 232 hasta la 247, pero sólo los isótopos de masas 241 y 243 son importantes. El isótopo 241Am se prepara comúnmente a partir de plutonio <<viejo>> y se vende para varios usos industriales, entre ellos como fuente de radiaciones gamma de 59 KeV y como componente en fuentes de neutrones. El 243Am, de vida más larga (vida media de 7400 años) es un precursor en la producción de 244Cm. ------------------------------------------------------------------------------------------ Es un elemento metálico, radiactivo, maleable, creado artificialmente, y similar al plomo en ciertos aspectos. El número atómico del americio es 95; es uno de los elementos transuránicos del grupo de los actínidos del sistema periódico. El americio fue el cuarto elemento transuránico en ser sintetizado. Fue descubierto en 1944 y 1945 por el físico estadounidense Glenn Seaborg y sus asociados de la Universidad de Chicago. Sintetizaron el isótopo del americio de número másico 241 bombardeando el plutonio 239 con neutrones. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Origen del nombre:

Nombrado en honor al continente Americano, y por consistencia con el europio, dado que su configuración electrónica es análoga (se encuentra debajo de éste, en la tabla periódica).

Descripción: Metal radiactivo producido artificialmente, color blanco metálico. Recién preparado es brillante, pero pierde ese tono en el aire seco a temperatura ambiente.

Descubierto por: G. T. Seaborg, R. A. James, L. O. Morgan y A. Ghiorso.

Año: 1945.

Lugar: Estados Unidos.

Fuentes: Producido por bombardeo de plutonio con neutrones.

Uso(s): Uno se sus isótopos (241Am) se utiliza en detectores de humo, como fuente portátil para radiografía gamma y, en investigación, como medidor del grosor de vidrios.

Esta monografía está dividida en seis capítulos. En el primer capítulo

presentamos los antecedentes, la justificación y los objetivos. En el capítulo 2 se describen los diferentes tipos de registros, mencionando los diferentes apoyos con que cuenta para su toma en los pozos petroleros.

El capítulo 3 explica la fuente de neutrones y los tipos de dispersión al chocar con moléculas más pequeñas, más grandes y de igual proporción al neutrón. Menciona también los efectos de los tipos de dispersión en donde tenemos diferentes niveles de energía al ser expulsados de una fuente radioactiva, la habilidad de un elemento en particular de absorber energía de un neutrón, también sabremos qué elemento tiene mayor capacidad de capturar neutrones. Al considerar el tiempo de vida activo de un neutrón obtendremos la longitud de penetración, dependiendo del porcentaje de porosidad en el yacimiento.

La seguridad es una constante preocupante en esta empresa y significa la

protección de su personal y bienes, es importante tener un conocimiento seguro acerca de la radiación a la que se expone el personal que se involucra en este tipo de calibración o toma de registro. Esto se conocerá en el capítulo 4 en donde se verán las limitaciones de la dosis de radiación que es de 5 rem/año; Los factores esenciales para minimizar la exposición, como son el tiempo, la distancia y el blindaje. También se conocerán los efectos biológicos nocivos de la radiación, que van desde leucemia hasta la probabilidad de muerte al instante.

Por lo general para tomar el registro de “Neutrón” se hace en combinación

con otras como son: El Rayos Gamma, el detector de anomalías y el registro acústico. Esto se describirá en el capítulo 5 así como la unidad a la que se envían los datos en la superficie.

La descripción de la sonda registradora de neutrones “NDT” se hará en el

capítulo 6. Tal descripción comprenderá al detector, amplificador, procesador, módulo de salida de la señal, un regulador de alto voltaje, la fuente de poder de baja potencia y el circuito amplificador de coples.

Finalmente se ha incluido un listado de siglas, un glosario y un apéndice con temas de información de interés como son: clasificación de las áreas de trabajo, fuentes radioactivas utilizadas por Petróleos Mexicanos, pruebas de fuga radioactiva. Se conocerá las formas físicas de las sondas, el equipo superficial electrónico, algunas recomendaciones para el cuidado de las sondas, del equipo electrónico de superficie y la herramienta de Rayos Gamma, además el procedimiento de prueba de continuidad y aislamiento de la herramienta “NDT”.

CONSIDERACIONES FINALES

A lo largo del trabajo se ha realizado una investigación acerca de que es la compresión de

imágenes fijas, empezando por conocer como está estructurada una imagen digital, es decir

que elementos la componen y cuales son sus principales características.

La investigación de los tipos de compresión de imágenes se clasificó dependiendo

si el método de compresión utilizado introduce error o no, de esta manera se dividieron los

tipos de compresión en dos grupos, compresión sin pérdidas y compresión con pérdidas.

En lo referente a la compresión sin pérdida se trataron: La codificación de longitud

fija, la codificación de longitud variable, codificación de planos de bits, codificación

predictiva sin pérdidas y codificación Huffman, destacando a esta última como preferente

en la compresión de datos.

Por otro lado Compresión por Transformada es que predomina en la compresión

de las imágenes, destacando a la DCT y las variantes que emplean wavelets.

Para ultimo, las aplicaciones de los sistemas de compresión se clasificaron en

aquellas que pueden ser empleadas para transmitir imágenes y otras que se emplean en el

almacenamiento, en su mayoría son formatos de ficheros como JPEG, GIF, PNG, etc.

APÉNDICE

GLOSARIO DE TÉRMINOS

Bit. Dígito en el sistema binario de numeración, proviene de la contracción de binary digit;

al tratarse de un dígito en el sistema binario sólo puede tener dos valores: 0 y 1.

Byte. Conjunto de 8 bits en el sistema binario de numeración, puede almacenar un número

entero entre 0 (00000000) y 256 (28 : 11111111); el término es equivalente a octeto

(ocasionalmente se habla de byte para un número diferente de bits)

Compresión. Se utiliza para reducir el tamaño del archivo de imagen para su

almacenamiento, procesamiento y transmisión

Compresión con pérdida. Utilizan una manera de compensar o desechar la información

menos importante, basada en un entendimiento de la percepción visual. Sin embargo, puede

ser extremadamente difícil detectar los efectos de la compresión con pérdida, y la imagen

puede considerarse "sin pérdida visual".

Compresión de datos. Se define como el proceso de reducir la cantidad de datos necesarios

para representar eficazmente una información, es decir, la eliminación de datos

redundantes.

Compresión de imagen. Trata de reducir la cantidad de datos necesaria para representar una

imagen digital y la idea básica del proceso de reducción de datos no es otra que la de

eliminar la redundancia en la información.

Compresión sin pérdida. Abrevia el código binario sin desechar información, por lo que,

cuando se "descomprime" la imagen, ésta es idéntica bit por bit a la imagen original.

Cuantificación. Esta dado por la imposibilidad de tener un rango infinito de valores de

medida para la intensidad de brillo de los píxeles.

Dimensiones de píxel. Son las medidas horizontales y verticales de una imagen, expresadas

en píxeles. Las dimensiones de píxel se pueden determinar multiplicando tanto el ancho

como la altura por el dpi.

Entropía. Es el valor que indica la mínima cantidad de bits necesarios para almacenar un

píxel de la imagen sin perder información.

Formatos de archivo. Consisten tanto en los bits que comprende la imagen como en la

información del encabezamiento acerca de cómo leer e interpretar el archivo. Los formatos

de archivo varían en términos de resolución, profundidad de bits, capacidades de color, y

soporte para compresión y metadatos.

Imagen digital. Está formada por un conjunto definido de puntos llamados píxeles que

forman una matriz con filas y columnas. Cuanto mayor sea el número de filas y columnas,

mayor será el detalle de la imagen digital y mayor será su tamaño de archivo.

Imagen en tono continúo. Este tipo de imagen puede tener muchos colores similares (o

escala de grises). Es normalmente una imagen natural y es obtenida por tomar una

fotografía con una cámara digital, o escaneando una fotografía o una pintura.

Imagen escala de grises. Las imágenes representadas de este tipo están compuestas de

sombras de grises, que van desde el negro más profundo variando gradualmente en

intensidad de grises hasta llegar al blanco.

Imagen monocromática. Es aquella que contiene píxeles en blanco o negro –no grises o de

color.

Muestreo. Tiene el efecto de reducir la resolución espacial de una imagen.

Píxel. (Del inglés picture element, es decir, "elemento de la imagen") es la menor unidad en

la que se descompone una imagen digital, ya sea una fotografía, un fotograma de vídeo o

un gráfico

Profundidad de bits. Es determinada por la cantidad de bits utilizados para definir cada

píxel. Cuanto mayor sea la profundidad de bits, tanto mayor será la cantidad de tonos que

puedan ser representados.

Profundidad de color. Es la cantidad de colores diferentes que puede tener un píxel. Se

refiere a la cantidad de bits de información necesarios para representar un solo píxel en una

imagen digital.

Rango dinámico. Es el rango de diferencia tonal entre la parte más clara y la más oscura de

una imagen.

Redundancia. Hace referencia al almacenamiento de los mismos datos varias veces en

diferentes lugares.

Resolución. Es la capacidad de distinguir los detalles espaciales finos. Por lo general, la

frecuencia espacial a la cual se realiza la muestra de una imagen digital es un buen

indicador de la resolución.

Tamaño de archivo. Es la cantidad de información que contiene un archivo, medida en bits,

Bytes o alguno de sus múltiplos. El tamaño de archivo es proporcional a las dimensiones en

píxeles de la imagen.

BIBLIOGRAFÍA

Tratamiento Digital de Voz e Imagen y aplicación a la multimedia

Marcos Faúndez Zanuy

Editorial Alfaomega

Data Compression The Complete Reference

Fourth Edition

David Salomon

Editorial Springer

Digital Image Processing

5th

revised and extended edition

Bernd Jâhne

Editorial Springer

JPEG2000 Standard for Image Compression

Tinku Acharya / Ping-Sing Tsai

Edit. WILEY

Direcciones electrónicas

http://coco.ccu.uniovi.es/immed/compresion/descripcion/spiht/discreta/discreta.htm

http://www.sig.upv.es/asignaturas/ig2/Compres.pdf