[ ] 25 de mayo de 2011

ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL

REGISTROS DE RESISTIVIDAD CONVENSIONALES Y ENFOCADOS

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| INTRODUCCIÓN 1

GRUPO N° 5

INTEGRANTES:

CONSTANTE JORGEGALARRAGA DIEGOGONZALEZ SAULPÉREZ VERONICASIMBAÑA LUISTORRES HENRY

2011

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INTEGRANTES EXPOSICIÓN PREGUNTAS TOTAL EXPOSICIÓN

PROMEDIO

CONSTANTE JORGE

GALARRAGA DIEGO

GONZALEZ SAUL

PÉREZ VERONICA

SIMBAÑA LUIS

TORRES HENRY

PRESENTACIÓN

CONTENIDO

CONCLUSIONES-RECOMENDACIONES

TOTAL

| INTRODUCCIÓN 2

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ContenidoINTRODUCCIÓN..................................................................................................................................4

PERFIL ELÉCTRICO CONVENCIONAL...................................................................................................5

Curva Lateral..................................................................................................................................5

Principio De Funcionamiento.....................................................................................................5

Curvas Normales............................................................................................................................5

Principio De Funcionamiento.....................................................................................................6

Curva Del Potencial Espontaneo....................................................................................................6

Origen Del Potencial Espontaneo...............................................................................................7

PERFIL DE INDUCCIÓN........................................................................................................................8

Factor Geométrico.........................................................................................................................9

Factores Pseudogeométricos.......................................................................................................10

Corrección De Capas Vecinas.......................................................................................................12

Corrección Por Invasión...............................................................................................................13

REGISTRO CON ELECTRODOS DE ENFOQUE.....................................................................................17

Laterolog 7...................................................................................................................................18

Corrección por Pozo y Revoque...................................................................................................21

Corrección por el Espesor de la Capa...........................................................................................22

Corrección por invasión................................................................................................................22

PERFIL ESFÉRICO ENFOCADO...........................................................................................................23

Fundamentos De Medición..........................................................................................................23

Correcciones Ambientales............................................................................................................24

SISTEMA DOBLE LATEROLOG RXO......................................................................................................25

Herramienta DLL..........................................................................................................................26

HERRAMIENTA DUAL LATEROLOG (DLLT) –HALLIBURTON...........................................................28

AZIMUTHAL RESISTIVITY IMAGER (SCHLUMBERGER)...................................................................29

Efecto Delaware...........................................................................................................................31

Efecto De Groningen....................................................................................................................32

Escalas..........................................................................................................................................32

MEDICIONES DE INDUCCIÓN CONTRA LAS DE LATEROLOG............................................................34

CONCLUSIONES................................................................................................................................38

BIBLIOGRAFÍA...................................................................................................................................38

| INTRODUCCIÓN 3

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INTRODUCCIÓNLa resistividad de la formación es un parámetro clave para determinar la saturación de hidrocarburos. La electricidad puede pasar a través de una formación sólo debido al agua conductiva que contenga dicha formación. Por lo tanto, las formaciones subterráneas tienen resistividades mensurables y finitas debido al agua dentro de sus poros o al agua intersticial absorbida por una arcilla.

La resistividad de una formación depende de:

• La resistividad de agua de formación.

• La cantidad de agua presente.

• La geometría estructural de los poros.

Los registros de resistividad proporcionan evidencias del contenido de fluidos en las rocas. Si los poros de una formación contienen agua salada presentará alta conductividad y por lo tanto la resistividad será baja, pero si están llenos de petróleo o gas presentará baja conductividad y por lo tanto la resistividad será alta.

Objetivos:

Diferenciar intervalos que contienen agua e hidrocarburos.Cuantificar la Rw en intervalos que contienen agua.Analizar el perfil de invasión.Cuantificar la saturación de agua en intervalos que contienen hidrocarburos.Estimar contactos agua– petróleo.Calcular la resistividad verdadera de la formación Rt.

Tipos de Perfiles de Resistividad

Existen dos tipos principales de perfiles de resistividad: el Perfil Lateral (Laterolog) y el Perfil de Inducción (Induction Log). El perfil lateral (circuito en serie) se utiliza en lodos conductivos (lodo salado) y el perfil de inducción (circuito en paralelo) se utiliza en lodos resistivos (lodo fresco o base aceite).

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PERFIL ELÉCTRICO CONVENCIONAL

Este perfil, en su presentación más común, está compuesto de cuatro curvas:

Curva lateral Curva normal larga Curva normal corta Curva del potencial espontáneo (SP)

Curva Lateral

Es la presentacion de las mediciones hecha por un dispositivo lateral que está compuesta de cuatro electrodos como se observa en la ilustracion 1.

Principio De Funcionamiento

Se envía una corriente entre A y B, al mismo tiempo se mide la diferencia de potencial entre los electrodos M y N. Esta diferencia de potencial el proporcional a la resistividad del medio que rodea al dispositivo como consecuencia, las mediciones continuas de este dispositivo pueden presentarse en una curva continua de resistividad.

Ilustración 1

Curvas Normales

Son medidas hechas por dispositivos normales de diferentes espaciamientos, largo y corto. La ilustración 2 muestra un dispositivo normal con los electrodos A y M dentro del pozo y los electrodos B y N en la superficie.

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Principio De Funcionamiento

Es el mismo que el dispositivo lateral, sólo que la disposición de los electrodos son diferentes. La distancia AM se denomina espaciamiento y está relacionada con la profundidad de investigación del dipositivo, a mayor espaciamiento mayor profundidad de investigacion. Los espaciamientos más comunes son 16’’ para la normal corta y 64’’ para la normal larga.

El perfil eléctrico convencional está fuera de uso desde los años sesenta, la curva lateral y las normales tienen muchas limitaciones, requieren de muchos procesos de corrección para determinar la resistividad verdadera de la formación (Rt) y la resistividad de la zona lavada (Rxo). Sin embargo, la curva del potencial espontáneo (SP) sigue proporcionando todavía muchas aplicaciones importantes, aún se corre acompañado de otras curvas de los dispositivos actuales.

Ilustración 2

Curva Del Potencial Espontaneo

Esta curva es un registro de la diferencia entre el potencial eléctrico de un electrodo móvil en el pozo y el potencial eléctrico de un electrodo fijo en la superficie. Por lo general, frente a las lutitas, la curva del potencial espontáneo, SP define una línea más o menos recta en el registro, la cual se denomina “línea base de lutitas”. Frente a las formaciones permeables, la curva muestra desviaciones (deflecciones) de dicha línea base, las cuales,

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en las capas de suficiente espesor, tienden a alcanzar una deflección esencialmente constante que se ha dado en llamar una “línea de arenas”. La deflección puede ser a la izquierda (negativa) o a la derecha (positiva), fenómeno que depende fundamentalmente de la diferencia de salinidad entre el agua de formacion y el filtrado. Si la salinidad del agua de formación es mayor, la defleccion será hacia la izquierda. Si es lo opuesto, la deflección será hacia la derecha.

El potencial espontáneo que se desarrolla no se puede registrar en pozos con lodos no conductores porque estos lodos no proveen continuidad eléctrica entre el electrodo del SP y Ia formación. Por otro lado, si Ia resistividad del filtrado de lodo y la del agua de formación son mas o menos iguales, las deflecciones de Ia curva de SP serán pequeñas y presentará una forma achatada sin variaciones apreciables.

Origen Del Potencial Espontaneo

El potencial que se registra es el resultado de una combinación de cuatro potenciales eléctricos que se desarrollan cuando el pozo penetra en las formaciones. En la ilustración. 3 pueden verse estos cuatro potenciales para el caso de barro dulce, donde Rmf > Rw.

En orden de importancia, estos potenciales son:

Electroquimico de membrana, Esh, que se desarrolla en la lutita impermeable entre su superficie de contacto horizontal con !a zona permeable y su superficie de contacto vertical con el pozo

Electroquimico de contacto, Ed, que se desarrolla en Ia superficie de contacto entre Ia zona invadida y Ia no invadida en la capa permeable

Electrocinético, Emc, desarrollado a través del revoque de barro. Electrocinético, Esb, que se encuentra en una Iámina delgada de lutita adyacente

al pozo.

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PERFIL DE INDUCCIÓN

Este perfil se basa en campos electromagnéticos y en corrientes inducidas, utiliza bobinas en vez de electrodos, su fundamento de medición es totalmente diferente que sus antecesores, Debido a eso, el perfil de inducción puede ser corrido en lodos no - conductivos como lodos a base de petróleo, emulsión invertida o aire donde resulta imposible para los demás dispositivos de resistividad. Existen dos versiones de este dispositivo, el tradicional Inducción sencillo (IEL) y el Doble Inducción (DIL). Recientemente han introducido mejoras para sacar el perfil de Inducción Phasor o Inducción de Alta Resolución.

Fundamento De Medición

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En la figura que se mostrada ilustra el fundamento de medición de este dispositivo. Se hace pasar una corriente de frecuencia constante por la bobina transmisora, esta corriente produce un campo electromagnético alterno de la misma frecuencia que se extiende a la formación a una distancia considerable alrededor del dispositivo. Este campo genera a su vez, una corriente inducida en la formación, de acuerdo con los principios electromagnéticos que dice que un campo alterno induce una corriente en cualquier conductor atravesado por el campo.

Esta corriente inducida en la formación fluirá circularmente alrededor del pozo en un plano perpendicular al eje del mismo o sea que la formación y todo lo que está alrededor del dispositivo, hacen las veces de un sólo conductor. Esta corriente inducida genera un campo electromagnético secundario que a su vez induce una corriente en la bobina receptora. El voltaje de esta corriente es proporcional a la conductividad de la formación, ya que si la formación no fuera conductiva, no generaría ninguna corriente en la bobina receptora.

Los valores de este voltaje inducido en la bobina receptora se representan como una curva continua de conductividad, en el perfil de Inducción, Como la resistividad es la unidad más comúnmente usada, la conductividad es reciproca electrónicamente y se representa también en el perfil bajo la forma de una curva de resistividad.

Factor Geométrico

No toda la formación que rodea al dispositivo contribuye por igual a la señal total aceptada por el dispositivo de Inducción por lo tanto, es usual dividir la formación en anillos separados, o sea, secciones de la formación que son circulares y concéntricos con respecto al eje del dispositivo y tratar la señal registrada como la suma de las contribuciones de los anillos individuales. La contribución de cualquier anillo, como resultado de su ubicación con respecto a las bobinas, es el llamado factor geométrico de tal anillo. La intensidad de la corriente en cualquiera de estos anillos depende de su conductividad.

Entonces la señal de cada anillo es el producto del factor geométrico por la conductividad de cada anillo y la respuesta total del dispositivo es la suma de las señales provenientes de todos los anillos de la formación. Si se divide la formación en cilindros coaxiales con la sonda que corresponden a la columna de lodo, capas adyacentes, zona lavada y zona virgen, la señal total registrada por el dispositivo de Inducción, CIL, puede expresarse de la siguiente manera:

CIL=GmCm+GsC s+GxoC xo+GtC t

Gm+G s+G xo=1

G es el factor geométrico y C es la conductividad de cada región definida. Para calcular la resistividad de la zona virgen de la formación, Rt a partir de esta ecuación, se debe sustraerle a la lectura del perfil de Inducción RJL, las demás contribuciones. En otras palabras, es necesario efectuar correcciones por efectos del pozo, por capas vecinas y por invasión.

| INTRODUCCIÓN 9

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Factores Pseudogeométricos

Como ya lo definimos el factor geométrico es la fracción de la señal total que se originaría en un volumen que guarda una orientación geométrica específica con la sonda en un medio infinito y homogéneo. Las herramientas de inducción son los únicos instrumentos de registro en los cuales este concepto se cumple rigurosamente. Sin embargo, para propósitos de evaluaciones comparativas, es útil preparar cartas basadas en factores pseudogeométricos para otros instrumentos de resistividad.

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Se presenta una carta de esta clase de corrección del estrato en hombro Laterolog 7 en la figura, en donde los factores pseudogeométricos integrados de cilindros progresivamente grandes se grafican en función de los diámetros de los cilindros.

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Las señales provenientes del lodo en el pozo pueden evaluarse mediante el efecto del pozo el uso de la figura mostrada. Las líneas rectas discontinuas de trabajo ilustran el uso de la grafica en el caso de una sonda 6FF40 con un distanciamiento (Standoff) de 1.5 pulgadas en un pozo de 14.6 pulgadas de diámetro y una Rm = 0.35 Ω-m. Se obtuvo la señal del pozo de 5.5 mmhos/m.

El valor corregido de CIL es entonces (50-55) = 44.5 mmhos/m y RIL (corr) = 1000/44.5=22.4 Ω-m (más o menos 10%) la corrección es despreciable.

Sin embargo, si el lodo fuera salino, la corrección puede ser muy importante. Por ejemplo, si Rm=0.1 Ω-m, la señal del pozo sería (según la grafica) de 20 mmhos/m y el valor de la resistividad corregida RIL (corr)=1000/(50-20) = 33 Ω-m (más o menos 40%). Basado en esto, se puede establecer que el perfil de Inducción no es recomendable para pozos perforados con lodos salinos ya que sus lecturas están muy afectadas por los efectos de pozo. Además, el lodo salino también magnifica la influencia de la invasión sobre las lecturas del perfil de Inducción.

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FIGURA 3-6: Corrección del perfil de Inducción por espesor de la capa 6FF40 y 6FF28. Reproducido de “Log Interpretation Charts” de Schlumberger.

FIGURA 3-7: Corrección del perfil de Inducción por espesor de la capa 1LM de acuerdo al:”Log interpretation Charts” de Schlumberger

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Corrección De Capas Vecinas

El dispositivo de Inducción tiene una resolución vertical teórica de 4 pies por lo tanto esta corrección es generalmente ignorada. Sin embargo Sin embargo, bajo algunas condiciones, ésta puede llegar a ser significativa. Las ilustraciones 3-6 y 3-7 proporcionan los medios para efectuar las correcciones por este efecto. La última generación de este dispositivo, el Inducción Phasor o Inducción de Alta Resolución, ha minimizado significativamente los efectos de las capas vecinas en sus lecturas.

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Corrección Por Invasión

Si las correcciones por hoyo y por capas vecinas se efectúan por separados, entonces quedarán solamente los efectos por la invasión. Tomando en cuenta esto, la ecuación de las contribuciones a la lectura del Inducción, mostrada anteriormente, queda en esta forma:

CIL=C xoG di+C t(1−Gdi)En términos de resistividad tenemos:

1RIL

=GdiRxo

+(1−Gdi)Rt

Según esta ecuación, el factor geométrico radial integrado se puede definir como el radio del cilindro coaxial al pozo que contribuye a la respuesta total del dispositivo (sin considerar los efectos por hoyo y por capas vecinas).

En la figura que se muestra a continuación, se muestra el factor geométrico radial integrado de tres dispositivos y se observa que el 6FF27 recibe el 50% de su señal desde un cilindro de 40 pulgadas de diámetro y el otro 50% de más allá, mientras que el 6FF40 recibe el 50% de su señal de un cilindro de más de 120 pulgadas de diámetro

Factor geométrico de tres dispositivos de Inducción según “Log interpretation Charts” de Schlumberger.

Condiciones Desfavorables

El perfil de Inducción, no debe ser recomendado en pozos donde existen las siguientes condiciones:

Lodos salinos. Pozos con diámetro mayor que 12 pulgadas. Formaciones de interés con espesores muy pequeños (capas finas). Formaciones de muy alta resistividad, mayor a 200 Ω-m

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Dispositivos Actuales

Se usa todavía la primera versión de este dispositivo que es el Inducción simple o IEL, así como también el Doble Inducción que es la combinación de dos dispositivos de diferentes profundidades de investigación, el 1LD de profunda investigación y el 1LM de investigación mediana.

Recientemente se ha introducido mejoras en el procesamiento de las señales para sacar el perfil de Inducción de última generación que es el Inducción Phasor o Inducción de Alta Resolución el cual ha minimizado los efectos de pozo, de capas vecinas y de la invasión.

En la figura siguiente se muestra la comparación de la curva del Inducción convencional con la del Phasor.

AIT ARRAY INDUCTION IMAGER TOOL

(SCHLUMBERGER)

La herramienta AIT (Array Induction Imager Tool) tiene una distribución de ocho conjuntos

de tres bobinas las cuales se encuentran asociadas con una bobina que transmite una

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Comparación de las cuervas IEL y PHASOR según:”Log interpretation principle/aplication” de Schlumberger

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frecuencia fija, por lo tanto cada uno de esos 8 conjuntos posee una bobina receptora y

una bobina secundaria. Las bobinas se encuentran distribuidas a lo largo de la

herramienta, por ello se obtiene una onda corta y compacta. Entre sus características

generales dicha herramienta puede adquirir 28 mediciones de inducción diferentes, en

intervalos de 3 pulgadas. La gran cantidad de mediciones hechas por la herramienta AIT

permite la generación de imágenes profundas de la resistividad de la formación en 2

dimensiones, mostrando así las capas y los efectos de invasión como su atractivo principal.

AIT produce cinco curvas y profundidades de investigación de 10, 20, 30, 60 y 90 pulgadas

a partir del centro del hoyo con la finalidad de tener una resolución vertical de 12

pulgadas (1pie) lo cual permite observar capas finas con una alta precisión. Las diversas

señales se combinan para producir respuestas a 1, 2 y 4 pies de resolución vertical, para

hacer análisis de corrección.

EL AIT permite calcular los siguientes parámetros:

la resistividad de la zona virgen.

resistividad de la zona lavada.

y tres parámetros de invasión (el límite radial de la zona lavada (Rt), límite

radial de la invasión (Re) y el volumen del filtrado de lodo).

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS DE LA HERRAMIENTA

Velocidad de perfilaje = 3.600 pie/hr (1.097 m/hr).

Rango de Temperatura = -15 °F a 350 °F (-25 °C a 75 °C).

Rango de Presión Máximo = 20.000 Lpc (1.400 bars).

Máximo tamaño del hoyo = 4 - 75 pulg (12 cm)

Longitud:

Con SP = 40.3 pies (12.3 m). y Sin SP = 33.5 pies (10.2 m).

Diámetro = 37 pulg (9.9 cm).

Peso = 575 Ibs (261 Kg).

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HIGH RESOLUTION ARRAY INDUCTION (HRAI) –HALLIBURTON

APLICACIONES

Distingue fácilmente en formaciones saturadas de agua y de hidrocarburo. Determinación de la resistividad de la zona virgen a la mayor profundidad

disponible en el mercado. Determina la resistividad de formación in pozos con fluidos de baja a mediana conductividad. Estima el perfil de invasión gracias a la simetría de las 6 curvas de resistividad. Estima diámetros de invasión. Indica zonas de hidrocarburos móviles Excelente indicador de la resistividad en la zona invadida para mejorar los

parámetros de interpretación de la Resonancia Magnética y otros registros.

PARÁMETROS MEDIDOS

Resistencia Profunda: Máxima resistividad en formación a 120 pulgadas (3.05m).

Perfil de Invasión: 6 curvas a profundidades simétricas para crear un mapa de invasión.

Potencial Espontáneo (SP): Voltajes que la formación genera sobre todo entre zonas

invadidas.

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Medidas Independientes: las 6 curvas de resistividad son independientes y con una

resolución de 1 pie y enfocada.

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS

Máxima temperatura / presión: 350°F (177°C) / 20,000psi (137,900kPa) Diámetro mayor: 3.625 in (9.2cms) Longitud / peso: 28ft (8.53m) / 450lbs (204kg) Pozo mínimo / máximo: 4.5in (12cms) / 24in (60cms) Profundidad de investigación de la medida; 91” (233.8cms)

REGISTRO CON ELECTRODOS DE ENFOQUEEl pozo y las formaciones adyacentes pueden afectar de manera considerable las respuestas de los sistemas eléctricos convencionales de registro. Dichas influencias se

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minimizan por medio de una familia de herramientas de resistividad que utiliza corrientes de enfoque para controlar la trayectoria que sigue la corriente de medición. Electrodos especiales en las sondas emiten dichas corrientes.

Las herramientas con electrodos de enfoque incluyen el laterolog y el registro de enfoque esférico SFL.

Los dispositivos que usan este principio, tienen como aplicaciones cuantitativas determinar Rt y Rxo.

Dichas herramientas son muy superiores a los instrumentos ES, en el caso de valores grandes de Rt/Rm (lodos salinos y/o formaciones de alta resistividad) y en contrastes de alta resistividad con capas (Rt/Rs o Rs/Rt). También son más adecuados para la resolución de capas con espesor delgado.

Los instrumentos de lectura profunda incluyen:

El laterolog 7.El laterolog 3.El laterolog profundo del registro doble laterolog DLL.

Los instrumentos de medición media a somera están integrados con herramientas de combinación y son:

El laterolog 8 de la herramienta doble inducción-laterolog DIL.El laterolog poco profundo de la herramienta DLL.El SFL de las combinaciones ISF, DIL-SFL.

Los Laterolog 3, 7 y 8 son obsoletos en la actualidad.

Laterolog 7 El instrumento LL7 comprende un electrodo central, Ao, y tres pares de electrodos: M1 y M2; M1’ y M2’; y A1 y A2 (Fig. 7-10). Los electrodos de cada par están simétricamente localizados con respecto a Ao y eléctricamente conectados unos con otros por medio de un cable de corto circuito.Ao emite una corriente constante io. Se emite una corriente ajustable a través de de electrodos compensadores A1 yA2; la intensidad de corriente compensadora se ajusta de manera automática para llevar los dos pares de electrodos de supervisión, M1 y M2 y M1’ y M2’ al mismo potencial. La caída de potencial se mide entre uno de los electrodos de supervisión y el electrodo de la superficie (esto es, al infinito). Con una corriente constante io, este potencial varía directamente con la resistividad de la formación.Ya que la diferencia de potencial entre el par M1-M2 y el de M1’-M2’ se mantiene en cero, no fluye corriente de Ao en el agujero entre M1 y M1’ o entre M2 y M2’. Por lo tanto, la corriente de Ao debe penetrar las formaciones de manera horizontal.

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La fig 7-10 muestra la distribución de las líneas de corriente cuando la sonda esta en un medio homogéneo; el “haz” de corriente io retiene un espesor bastante constante hasta una distancia del agujero un poco mayor que la longitud total A1A2 de la sonda. Varios experimentos han demostrado que el haz de corriente io retiene en su mayor parte la misma forma que muestra frente a capas de resistividad delgadas. El espesor del haz de corriente io es de aproximadamente 32 pulg, (distancia O1O2 en fig 7-10) y la longitud A1A2 de la sonda es de 80 pulg.

La fig 7-11 compara las curvas obtenidas de manera experimental, frente a una capa de resistividad delgada y por medio de instrumentos convencionales (normal de 16 y 64 pulg, y lateral de 18 pies 8 pulg) con el registro correspondiente LL7. Los instrumentos convencionales dan resultados deficientes; la curva LL7, a pesar de las condiciones difíciles (Rt/Rm es 5000), muestra la capa claramente y da una lectura cercana a Rt.

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La corriente fluye en serie a través de la columna de lodo, el revoque, la zona invadida y la zona virgen consiguiendo resistencia en cada una de estas zonas para determinar Rt ( la resistividad de la zona virgen) a partir de las lecturas de este dispositivo, se requiere que las otras resistencias (resistividad) sean sustraídas de la señal, o sea; corregir las lecturas del laterolog por cada uno estos factores, pozo, revoque e invasión.

La ilustración 3-11 representa el circuito equivalente de un flujo de corriente del electrodo Ao de un laterolog

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Corrección por Pozo y Revoque

La profundidad de investigación de estos sistemas enfocados está representada por la distancia medida a partir del eje del pozo hasta el punto donde la hoja de corriente comienza a desviarse apreciablemente. Para el LL3 y el LL7 la profundidad de investigación es aproximadamente 15’ y 10‘ respectivamente. Si se comparan estas magnitudes de profundidad de investigación con los espesores del anillo de lodo en el pozo y del revoque, se considera que las contribuciones de estos a la lectura total, medido por el dispositivo, son prácticamente despreciables, especialmente si el lodo es salino. La ilustración 3-12 muestra las graficas utilizadas para corregir por efectos de pozo a las dos curvas del Doble Laterolog (DDL), nótese que para un pozo de diámetro comúnmente perforado, de 8 a 10 pulgadas, la corrección es mínima. En cuanto a la corrección por revoque, en la práctica no se realiza.

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Corrección por el Espesor de la Capa

El espesor de la hoja de corriente de los laterolog de alrededor de 32 pulgadas, con esta excelente resolución vertical las influencias de las capas vecinas serán insignificantes, por lo tanto no requiere de corrección por ese motivo.

Corrección por invasión

La corrección por el efecto de la invasión en los laterolog es muy importante y debe ser tomada muy en cuenta. Basado en la ilustración 3-11, si las contribuciones del lodo y del revoque son mínimas o pueden ser sustraídas en forma separadas, entonces quedarían solamente las resistividades de la zona invadida y de la zona virgen. Incorporando el concepto del factor pseudogeométrico a esto, se puede decir que la lectura del laterolog es:

RLL = J.Rxo +( 1-J)Rt

Mediante esta ecuación y el factor pseudogeométrico de la ilustración 3-13 se puede efectuar entonces la corrección por invasión al laterolog para determinar Rt. El problema, sin embargo, es conocer Rxo y el diámetro de la invasión. Para el valor de Rxo se requiere adicionalmente un perfil de microresistividad como el Micro- laterolog (MLL), el proximity (PL)o el Micro – esférico (MSFL) y para Di se puede utilizar la siguiente tabla empírica.

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Condiciones Favorables para el Laterolog

• Pozos perforados con lodos salinos.• Formaciones con altas resistividades Donde el inducción pierde su precisión (>200 Ω-m).• Formaciones de capas delgadas de 10 pies o menor.

PERFIL ESFÉRICO ENFOCADOEl dispositivo SFL mide la resistividad de la formación cerca del hoyo y proporciona la investigación relativa superficial, que se requiere para evaluar los efectos de la invasión sobre las mediciones más profundas de la resistividad. Es el dispositivo de espaciamiento corto que ahora se utiliza en el sistema DIL-SFL, se ha diseñado en sustitución de la normal de 16” y del LL8.

Fundamentos De Medición Este dispositivo es semejante a los de latero perfil. Una corriente de medición I0 fluye desde el electrodo central A 0. Por su parte una corriente variable de enfoque Ia fluye entre A0 y ambos electrodos auxiliares A1 y A’1 los cuales están interconectados.

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Mediante un ajuste, la corriente de enfoque obliga a la medición a penetrar en la formación de una manera tal, que elimina prácticamente los efectos del pozo. Esto se logra con líneas equipotenciales esféricas, B y C como se muestra en la ilustración.

El sistema SFL difiere de los anteriores instrumentos con los electrodos de enfoque. Mientras los sistemas LL-7 y LL8 intentan enfocar la corriente en discos planos el Sistema SFL establece en esencia esferas de potencial constante alrededor del electrodo de corriente. El SFL puede preservar la distribución de potencial esférico en la formación a pesar de una gran cantidad de variables del pozo. Para lograr esto el instrumento SFL se compone de dos sistemas de corrientes separados y más o menos independientes. El sistema de corriente compensadora sirve para tapar el agujero y establecer esferas equipotenciales. El sistema de rastreo de corriente I0 provoca una corriente de rastreo independiente fluya a través del volumen de investigación. La intensidad de dicha corriente es proporcional a la conductividad de la formación.

El instrumento SFL consiste en electrodos de emisión de corriente, otros para regreso de corriente y otros de medición. Se establecen dos esferas equipotenciales que aproximadamente son iguales a la fuente de corriente de la herramienta. La primera esfera se encuentra más o menos a nueve pulgadas del electrodo de registro de corriente. La otra esta cerca de 50 pulgadas de distancia. Se mantiene un potencial constante de 2.5mV entre las dos superficies esféricas. Ya que el volumen de formación es constante entre ambas superficies (el espaciamiento de electrodos es fijo) y la caída de voltaje también es constante (2.5mV), la conductividad de este volumen de formación puede determinarse al medir el flujo de corriente.

Correcciones Ambientales

En la ilustración muestra la profundidad de penetración del SFL. Es significativamente más superficial que las curvas de sus predecesores, es decir el LL-8 y la normal 16”. Esto significa que este dispositivo da más peso a la zona invadida, pero en general aun da una lectura demasiado profunda para medir en forma exacta la resistividad RX0 de la zona lavada.

La resolución vertical del SFL y el LL-8 o LLS es de aproximadamente de un pie. No se requieren correcciones por el espesor de la capa (de capas vecinas). Para el SFL los efectos del pozo son normalmente insignificantes.

Sin embargo es bueno mencionar que todas las curvas de resistividad someras tienden a dar lecturas de resistividad bajas cuando el pozo es muy grande.

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Comparación de las profundidades de las tres curvas

SISTEMA DOBLE LATEROLOG RXO.El objetivo de los instrumentos de resistividad es medir la resistividad real de la formación Rt. los instrumentos fueron diseñados para que en lo posible para que su respuesta este determinada por la resistividad de la formación virgen. Sin embargo, ningún instrumento es capaz de eliminar por completo los efectos de la zona invadida.

Se mide la resistividad con arreglos a diferentes profundidades de investigación, la medición correspondiente a tres profundidades elegidas adecuadamente se aproximan al registro de la invasión de una manera que permite determinar Rt.

Para una mejor exactitud se requiere la combinación de las siguientes características.

Los efectos del agujero deben ser pequeños y o corregibles. Las resoluciones verticales de los instrumentos deben ser similares. Las investigaciones radiales deben encontrarse bien distribuidas; es decir, una

lectura debe ser tan profunda como práctica, otra será poco profunda y una tercera se hará entre ambos extremos.

Debido a estos fundamentos se creó la herramienta Doble Laterolog DLL Micro SFL, con mediciones simultáneas.

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Herramienta DLL

Esquema de la herramienta que muestra la disposición de los electrodos utilizados por los dos instrumentos laterolog.

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Ambos usan los mismos electrodos y tienen el mismo espesor de haz de corriente, pero tienen un tipo de enfoque diferente para proporcionar sus distintas características sobre profundidad de investigación.

La respuesta de la herramienta DLL es de 0.2 a 40.000 ohm.m; rango mucho más amplio que los instrumentos laterolog anteriores.

Esquema de Doble Laterolog.

Para obtener exactitud de resistividades altas o bajas, se emplea un sistema de medición de potencia constante. En éste varía y se miden las corrientes de medición (io) y el voltaje de medición (Vo); sin embargo, el producto de ambos (esto es, la potencia) io*Vo se mantiene constante.

La medición de Laterolog profundo (LLD) de la herramienta DLL posee una profundidad de investigación mayor que las herramientas Laterolog anteriores y se extiende a una gama de condiciones de la formación en donde es posible determinar de manera confiables Rt.

Para lograr lo anterior se requiere de electrodos de guardia muy grandes. La distancia entre los extremos de los electrodos de guardia de la herramienta DLL-Rxo es de aproximadamente 28 pies. Sin embargo, el espesor nominal del haz de 2 pies asegura una buena resolución vertical.

La medición del laterolog somero(LLS) tiene la misma resolución vertical del instrumento laterolog profundo (2 pies), pero responde de manera más pronunciada a la región alrededor del agujero afectado por la invasión. Utiliza un tipo de enfoque llamado “ pseudolaterolog” por el cual la corriente de enfoque regresa a los electrodos cercanos en lugar de los electrodos remotos. Esto provoca que la corriente de medición se disperse

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más rápidamente una vez que ha entrado a las formaciones. Así, se produce una profundidad de investigación relativamente somera.

HERRAMIENTA DUAL LATEROLOG (DLLT) –HALLIBURTONAplicaciones

-Determinación de la resistividad de la zona virgen.

-Distinguir entre depósitos en la formación de agua salada e hidrocarburos.

- Definir bordes entre capas de la formación.

- Estimar diámetros de invasión.

- Correlacionar formaciones.

- Indicar zonas permeables.

Parámetros Medidos

-Resistividad Profunda: Resistividad en formación 60 a 84” (1.52 a 2.13m) de la sonda.

-Resistividad Media: Resistividad en formación 24 a 36” (61 a 91cms) de la sonda.

Especificaciones Técnicas

-Máxima temperatura / presión: 350°F (177°C) / 20,000psi (137,900kPa)

-Diámetro mayor: 3.625 in (9.2cms)

-Longitud / peso: 33.7ft (10.27m) * / 568bs (258kg) *

-Pozo mínimo / máximo: 4.5in (11cms) / 24in (60cms)

-Profundidad de investigación de la medida profunda: 84in (215.8cms)

-Profundidad de investigación de la medida media: 36in (91.4cms)

-Resolución vertical: 24in (60cms)

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AZIMUTHAL RESISTIVITY IMAGER (SCHLUMBERGER)

ARI es una herramienta de nueva generación del laterolog, hace medidas direccionales profundas alrededor de la perforación con una resolución vertical alta. Una medida auxiliar muy baja se incorpora para corregir completamente las resistencias acimutales para el efecto de la perforación. Durante la perforación, la formación se representa como imagen de la resistividad acimutal.

Información que proporciona la herramienta ARI .

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• Saturación de la formación:

La herramienta ARI proporciona 12 resistividades calibradas con una resolución vertical de 8 pulgadas. Las corrientes acimutales alrededor de la herramienta son añadidas a fin de ofrecer una nueva lectura de alta resolución de la resistividad. La nitidez de enfoque de la medición LLhr permite evaluar cuantitativamente las formaciones laminadas de hasta 8 pulgadas de espesores, lo que asegura que no pase por alto ningún hidrocarburo y guía la selección de las corridas de los registros subsecuentes .

• Fracturas:

La respuesta de cada uno de los 12 registros de resistividad ARI está muy influenciadas por las fracturas conductivas llenas de fluidos. Además, cada traza del registro queda modificada según su posición y orientación con relación a la fracturas. Las fracturas profundas pueden ser identificadas claramente y se diferencian de las grietas superficiales inducidas por la perforación a las cuales la herramienta es insensible .

• Heterogeneidad de la formación :

La resistividad promedio puede ser fuertemente afectada por la heterogeneidad de la formación. En estos casos las imágenes acimutales de la herramienta ARI ayudan a interpretar el registro de resistividad. Es posible seleccionar una resistividad acimutal sencilla, con la misma orientación del registro de densidad, para los cálculos de saturación

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Efecto DelawareSi los electrodos B y N se colocan en el agujero, las lecturas de LLD pueden exhibir un “efecto de Delaware” ( o gradiente) en secciones localizados justo debajo de capas espesas y no conductivas como la de la Anhidrita. Este efecto se presenta como una resistividad anormalmente alta durante más o menos 80 pies bajo la capa resistiva.

La figura muestra el efecto y su causa.

Mientras el electrodo B entra en la capa de anhidrita, el flujo de corriente se confina al agujero, y si la capa es de suficiente espesor (varios cientos de pies) de hecho toda la corriente fluirá en la parte del agujero localizada debajo de B. Entonces, cuando el electrodo N entra a la capa ya no puede permanecer en un potencial nulo como se pretendía. Se le expone a un potencial negativo en aumento, a medida que sube y se aumenta del límite de la capa. Este potencial causa un aumento gradual (gradiente) en la resistividad registrada.

El instrumento LLD utiliza electrodos superficiales para el regreso de corriente de modo que no está sujeto al efecto de Delaware. Sin embargo, se ha observado un pequeño efecto anti-Delaware que produce resistividad ligeramente bajas inmediatamente debajo de la capa resistiva. Se minimizó este problema al utilizar un blindaje de cable como el electrodo de referencia para el potencial de medición.

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Efecto De GroningenEn efecto similar fue observado posteriormente en la curva LLD. Se conoce como el efecto de “Groningen” por el gran yacimiento holandés de gas donde se observó por primera vez. Este efecto de Groningen se presenta durante aproximadamente 100 pies debajo de una capa de gran espesor y de alta resistividad. Como la corriente de medición y de compensación no puede fluir con facilidad a través de la capa altamente resistiva, regresa por la columna de lodo y crea un potencial negativo en la zona de referencia nula. Si se ha instalado el revestimiento en la zona resistiva, éste hace corto circuito y el efecto de Groningen se hace más pronunciado. Se recomienda llevar a cabo un registro de inducción para una evaluación seria de información en el caso de estas capas conductivas.

EscalasHace algunos años la mayoría de los laterolog se graduaban a una escala lineal, pero debido al amplio rango de resistividades ésta escala era insensible. De hecho, las lecturas muy bajas sean de resistividad o de conductividad, eran prácticamente imposibles de leer.

Se introdujeron curvas de apoyo con mayor sensibilidad, pero eran difíciles de leer y aglomeraban los registros en formaciones de alto contraste.

Durante un largo tiempo se utilizo la escala híbrida, utilizada por primera vez en la herramienta LL3. Presentaba la resistividad lineal en la primera mitad de la pista del registro, y la conductividad lineal en la segunda. De este modo, un galvanómetro podía grabar todas las resistividades desde cero al infinito.

Aunque un poco difícil de utilizar debido a sus extrañas graduaciones, la escala híbrida suministraba una sensibilidad aceptable en formaciones de baja conductividad y resistividad.

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Laterolog grabado en escala híbrida.

En la actualidad, la escala logarítmica es la más aceptada para registrar curvas de resistividad. Su forma estandarizada es una rejilla dividida en cuatro ciclos que van de 0,2 a 2.000 ohm-m.

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Laterolog en el mismo intervalo de la figura anterior grabado a escala logarítmica.

Inclusive éste rango no es suficiente a veces para las mediciones de DLL-Rxo. Si se requiere se utiliza una curva repuesto para cubrir el intervalo de 20.00 hasta 40.000 ohm –m.

MEDICIONES DE INDUCCIÓN CONTRA LAS DE LATEROLOG

Actualmente todas las mediciones de resistividad se llevan a cabo con instrumentos enfocados. Estos se diseñaron con la finalidad de disminuir la influencia del fluido que se encuentra en el pozo o el fluido de las capas adyacentes. Existen dos clases de herramientas las de inducción y de laterolog las cuales tienes características innatas que hacen su uso preferible en situaciones y aplicaciones específicas y a menudo diferentes.

El registro de inducción se recomienda, por lo general en agujeros perforados solo con lodos modernamente conductivos o lodos no conductivos como por ejemplo lodos base aceite y en agujeros perforados con aire. En general el registro laterolog se recomienda en agujeros perforados con lodos muy conductivos es decir lodos salinos.

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Como la herramienta de inducción es un instrumento sensible a la conductividad, resulta más preciso en formaciones de resistividad baja a media.

La herramienta laterolog que es un instrumento de resistividad, resulta más precisa en formaciones de resistividad media a alta.

Existe cierta superposición de las áreas de aplicación, a continuación se muestra una carta para casos promedios donde di (diámetro de invasión) varia de 0 a 80 pulg. La carta es solo una guía. En condiciones diferentes a las dadas, las áreas de aplicación pueden variar.

FIG 1 Rangos preferidos de aplicación de los registros de inducción y laterolog en casos comunes

Como apreciamos en la figura 1, se prefiere el uso de la herramienta laterolog cuando la razón Rmf/Rw cae a la izquierda de la línea vertical punteada y a la izquierda de la línea llena con el valor apropiado de Rw. Se prefiere el registro de inducción sobre la línea Rw adecuada. A la derecha de la línea punteada y debajo de la curva apropiada Rw quizá se requiera uno o los dos registros para una interpretación más precisa.

Pude describirse la naturaleza de las dos herramientas solo con decir que los dispositivos laterolog “ven” las zonas más resistivas; los dispositivos de inducción “ven” las zonas más

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conductivas. De este modo, cuando Rxo es mayor que Rt se prefiere la herramienta de inducción mientras que la herramienta laterolog se prefiere cuando Rxo es menor que Rt.

Como la herramienta de inducción es un dispositivo para encontrar la conductividad, esta responde muy marcadamente a la alta conductividad dentro del agujero. Recientes esfuerzos de modelaje han conducido a códigos que calculan la señal del agujero con conductividades de este y una formación arbitraria. Para obtener la corrección del agujero se requiere un calibrador que se registra con la herramienta de inducción.

Los resultados de este método se muestran en la figura 2. El pozo perforado con lodo salino se registro con la herramienta de inducción Phasor y con la DLL. Primero se corrigió el efecto de capa adyacente en el registro ID por medio del algoritmo Phasor; enseguida se corrigió el efecto de agujero. El pico de resistividad que aparece a 3067 pies en la medición ID sin corregir se debe a la señal del agujero; los picos a 3112 y 3123 se deben al efecto de cavidad. El registro ID sin corregir no resulta muy útil. Una vez corregido se acerca mucho más a la curva LLD. A pesar de que se prefiere las herramientas laterolog bajo esas condiciones, el registro de inducción proporciona resultados aceptables con el procesamiento Phasor en una caso extremo.

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Fig. 2 Registro de campo con o sin corrección del efecto de agujero.

Los registros de inducción (6FF40, ID, IM, IDPH) dan una resolución aceptable de capas delgadas, lo que posibilita una evaluación confiable de la formación en capas hasta de 5 pies de espesor ( 3 ½ para 6FF28). Los instrumentos laterolog exhiben incluso una resolución mejor en capas delgadas. Con la excepción de capas con una resistividad muy alta, es posible obtener una evaluación confiable de la formación en capas con un espesor de 3 pies.

El agujero y las capas adyacentes afectan las mediciones de inducción y laterolog. Inclusive capas relativamente espesas pueden influir en cierto modo dichas mediciones. Debería corregirse el efecto del agujero y de las capas adyacentes en ambos dispositivos. Aunque las correcciones son pequeñas en general, es aconsejable practicarlas para asegurarse de no omitirlas en los pocos casos en que sean importantes.

Para corregir los efectos de invasión en las mediciones LLD o ID, se requieren por lo menos tres mediciones de resistividad con diferentes grados de profundidad. Por lo tanto se recomienda que el registro incluya al menos tres mediciones de resistividad. En el caso del sistema laterolog este podría componerse del registro DLL-Rxo (LLD, LLS y micro SFL). E l sistema de inducción podría consistir del DIL-SFL (ID, IM y SFL) o lo que es mejor de la herramienta de inducción Phasor (IDPH, IMPH y SFL).

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CONCLUSIONES La herramienta Doble Laterolog (DLL) ofrece un mayor rango de resistividades en

que la herramienta Laterolog simple. Las lecturas de resistividades se realizan con diferentes arreglos y a diferentes

profundidades de investigación. La escala logarítmica es la más exacta para leer tanto resistividad como

conductividad, por su amplio rango de apreciación.

BIBLIOGRAFÍA Schlumberger, Principios/Aplicaciones de la Interpretación de Registros

Manual Registros de Pozos CIED-PDVSA_003

Halliburton. Registros Convencionales

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