registros electricos

UMSAFacultad De Ingeniería

Ingeniería PetroleraRegistro De Pozos - Pet 227

REGISTROS ELÉCTRICOS

1. JUSTIFICACIÓN

Luego que una sección de un pozo ha sido perforada, se bajan sondas de medición hasta el fondo del hueco por medio de un cable. Mientras se tira la sarta de registros hacia arriba del pozo, se miden de forma continua varias propiedades de las formaciones en función de la profundidad. Estas propiedades físicas pueden interpretarse en términos de litología, porosidad, saturación de hidrocarburos, etc.

La interpretación de registros permite determinar parámetros de fundamental importancia para la estimación de reservas.

Vamos a abordar aquí las aplicaciones geo-eléctricas en pozos, de carácter muy específico e interrelacionadas. Constituyen servicios geofísicos casi siempre solicitados por la exploración y explotación de hidrocarburos, aunque también, en mucha menor proporción, como herramientas auxiliares en la búsqueda de aguas subterráneas, minería, geotermia o investigación cortical.

2. ANTECEDENTES

Los dispositivos de perfilaje que se bajan al pozo son diseñados para medir las propiedades eléctricas, acústicas y radioactivas de la formación y presentan las respuestas en forma continua, como un registro a lo largo del pozo. Una gran cantidad de dispositivos basados en estos principios de medición han sido diseñados y utilizados en la industria petrolera desde el año 1927, muchos de ellos están fuera de uso, otros han sido mejorados con las muevas tecnologías.

Aproximadamente entre los años 60 y 70, los registros geofísicos se obtenían con unidades del tipo convencional. Éstas operaban con cable electromecánico de siete conductores, dentro de la cabina de la unidad

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se encontraban los paneles o tableros electrónicos y una cámara registradora de 9 galvanómetros que proporcionaban mediciones en películas transparentes.

Entre estos años es que se va introduciendo con mayor frecuencia la manipulación de registros de densidad, de microproximidad, doble laterolog y de doble inducción, además de las cabinas marinas para la toma de registros geofísicos.

Cabe mencionar que la incursión en estas “nuevas herramientas de registros” hizo repercusión en la toma de datos y por ende también en la producción de los hidrocarburos, ya que discontinuó en la producción por el cambio de los tableros tradicionales por tableros con equipo de vanguardia hasta ese entonces.

Paulatinamente se van introduciendo sistemas computarizados que van mejorando el tratamiento de los datos que se obtienen de los pozos, lo que hace que la certeza al realizar los respectivos estudios sea mucho mayor.

Figura 1: Unidad móvil computarizada

Fuente: Métodos eléctricos de prospección

3. RESUMEN

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Los perfiles eléctricos convencionales, en su presentación más común está compuesto de cuatro curvas:

Curva lateral. Curva normal larga. Curva normal corta. Curva de potencial espontáneo.

La curva lateral es la presentación de las mediciones hechas por un dispositivo lateral que está compuesta de cuatro electrodos como se muestra en la figura 4. El principio de su funcionamiento es que 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 es proporcional a la resistividad del medio que rodea al dispositivo como consecuencia, las mediciones continuas de este dispositivo pueden presentarse en la curva continua de resistividad.

Las curvas normales son medidas hechas por dispositivos normales de diferentes espaciamientos, largo y corto, la figura 5 muestra un dispositivo normal con los electrodos A y M dentro del pozo y los electrodos B y N en la superficie.

El 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 dispositivo, a mayor espaciamiento mayor profundidad de investigación. 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 60, 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 de potencial espontáneo (SP) sigue proporcionando todavía muchas aplicaciones importantes, aún se corre

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acompañado de otras curvas de dispositivos actuales, por lo tanto, estudiar sus aplicaciones y limitaciones es primordial.

Figura 2: Esquema del dispositivo lateral

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Fuente: “Introducción al método de perfilaje”. Documento Schlumberger Nº8

Figura 3: Esquema del dispositivo normal

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Fuente: “Introducción al método de perfilaje”. Documento Schlumberger Nº8

4. INTRODUCCIÓN

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La herramienta óptima para el reconocimiento del subsuelo con cualquier finalidad es la perforación. No obstante, obtener un corte geológico exacto implica la extracción de testigos, en una tarea lenta y costosa, practicada casi exclusivamente en exploración minera y en geotecnia que requieren perforaciones poco profundas y necesitan muchas veces efectuar ensayos sobre muestras recuperadas.

En la exploración petrolera e hidrogeológica, el conocimiento del subsuelo proviene en general de la observación (a simple vista) de las partículas provenientes de perforaciones efectuadas con herramientas rotativas y recolectadas en la canaleta de salida del lodo de la perforación. Si bien el método es rápido y directo, las muestras no permiten conocer el estado real de los sedimentos y rocas atravesados, por la consecuente perturbación que produce el proceso de la perforación. Una limitación adicional radica en que la información que se obtiene está restringida a la vertical del pozo.

Estas circunstancias justifican la gran importancia dada, en la exploración petrolera, a las técnicas de registro geofísico en el interior de las perforaciones, que son mucho más profundas que las usuales en hidrogeología, las que a su vez superan a las de la exploración minera y geotécnica.

Estas técnicas, conocidas habitualmente como perfilaje o testificación de pozos (well logging), implican la introducción de un pequeño laboratorio físico en el interior del pozo que permiten el estudio de algunos parámetros físicos de las formaciones atravesadas y sus variaciones con la profundidad, así como las de algunas de sus características geométricas, tales como diámetro, inclinación, desviaciones, etc.

Los datos obtenidos se almacenan en registros continuos en función de la profundidad, la que es determinada con exactitud. Como el diámetro de la zona afectada por la medición es mayor que el de la perforación, los perfiles representan mejor las formaciones atravesadas, facilitando la determinación de los parámetros de interés y su correlación con los obtenidos en otros pozos de un mismo yacimiento. Los equipos

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utilizados en la obtención de los registros (fig. 5) consisten esencialmente de un sensor o sonda, sensible a las variaciones de la magnitud física que se desea registrar, que se introduce en las perforaciones suspendido de un cable, el que cumple la función de sostener a la sonda y de conectarla eléctricamente con el registrador. Además esta graduado y permite conocer la posición del sensor en cada instante.

Figura 4: Perfil litológico de un pozo basado en la descripción de muestras de canaleta (cutting).


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Los registros se realizan normalmente sobre bandas de papel y, en equipos más sofisticados, también en soporte magnético de manera que los datos obtenidos puedan ser procesados por computadora. Algunos de los equipos más sencillos suelen carecer de registrador y el operador efectúa lecturas y anota los valores punto por punto.

Figura 5: Esquema de un perfilador


5. OBJETIVOS

5.1. OBJETIVO PRINCIPAL

Presentar cada uno de los dispositivos que pertenecen a la clasificación de registros eléctricos.

5.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

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Analizar las aplicaciones de los perfiles que se obtienen con las herramientas de perfilaje eléctrico.

Analizar las limitaciones de los perfiles que resultan por el empleo de los instrumentos de perfilaje eléctricos.

6. MARCO TEÓRICO

6.1. DISTRIBUCIÓN DE FLUIDOS Y RESISTIVIDADES DENTRO DE LAS FORMACIONES EN LAS INMEDIACIONES DEL POZO

Durante la ejecución de una perforación y conforme esta avanza, se introduce en el interior del pozo un lodo acuoso que ejerce sobre sus paredes una presión que será generalmente mayor que la natural de las formaciones. Por lo tanto, el lodo se infiltrará en las formaciones permeables, desplazando el fluido que éstas contienen. Las partículas sólidas se depositarán sobre la pared del pozo, estableciendo un revoque que dificultará y finalmente detendrá el proceso de filtración.

Si la formación permeable contiene agua, el lodo la desplazará totalmente en la zona ubicada junto a la pared del pozo y ocupará los espacios porales; a esta zona se la denomina zona lavada o invadida. A continuación se encuentra la zona de transición en la que el lodo no ha invadido totalmente a la formación y por lo tanto los espacios porales se encuentran saturados por agua, lodo o una mezcla de los dos fluidos saturados por agua, lodo o una mezcla. Finalmente, a mayor distancia de la pared del pozo, la zona no invadida no ha sido alcanzada por la inyección y por lo tanto sus poros contienen agua de formación exclusivamente. La fig. 6 esquematiza un corte transversal del pozo frente a una formación permeable.

Las resistividades de cada zona están determinadas por las características de la formación y por la resistividad del fluido que rellena sus poros, siendo válida la ecuación:

ρroca=F∗ρ fluido………(Ec .1)

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En la que el coeficiente F es el factor de formación.

Figura 6: Corte transversal de un pozo frente a una formación permeable

Fuente: Schlumberger Co. 1968

6.2. CLASIFICACIÓN

De acuerdo a los registros que se realicen, los perfilajes se pueden clasificar de la siguiente manera:

Perfilajes Geofísicos a) De campo

natural

Eléctricos (Potencial Espontáneo)Radiactivos (Gamma Natural)TemperaturaPresión

b) De campo artificial

Eléctricos (Resistividad, conductividad)Radioactivos (gamma-gamma, neutrón, otros)

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Acústicos (sónicos)

Perfiles Geométricos

a) Buzamientob) Diámetro de pozo (Caliper)c) Imágenes de pozo (sónicas y eléctricas)

Figura 7: Perfil de temperatura y conductividad

Fuente: “Custodio y Llamas”1983

Salvo los radioactivos, los perfiles deben realizarse en perforaciones no entubadas. En los eléctricos la presencia de un tubo metálico muy conductor o de material plástico, totalmente aislante, impedirá que las corrientes eléctricas, naturales o artificiales, se transmitan entre el pozo y las formaciones.

Cuando se usan sondas conformadas por electrodos, tales como las de potencial espontáneo y resistividad, es necesario que el pozo esté completamente lleno de lodo o agua para posibilitar la circulación de la corriente entre los electrodos y las paredes del pozo. Si bien existen

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electrodos especiales para pozos secos, la calidad de los perfiles obtenidos con ellos es menor. Los perfiles de inducción no utilizan electrodos y por lo tanto podrían efectuarse en pozos secos.

En exploración hidrogeológica se utilizan los registros de temperatura, algunos de los eléctricos y el de gamma natural. El resto de las herramientas radiactivas no, en parte por el riesgo de contaminación de los acuíferos, pero más que todo, igual que los acústicos y geométricos, por tener un costo muy elevado.

6.3. PERFIL DE POTENCIAL ESPONTANEO

En el perfil de potencial espontáneo (PE) se mide la diferencia de potencial entre un electrodo fijo B, situado en la superficie del terreno, y otro móvil A que se hace descender por el interior del pozo. Como el electrodo de superficie permanece fijo su potencial es constante por lo que el perfil de PE es una curva cuyas deflexiones representan las variaciones de potencial del electrodo móvil a lo largo del pozo respecto del electrodo fijo. La fig. 8 muestra el circuito utilizado.

Frente a las arcillas, los valores de PE son aproximadamente constantes por lo que la línea que las identifica se toma como referencia y se la denomina línea base de arcillas. Frente a formaciones permeables la curva presenta desviaciones a izquierda y derecha de la línea base, dependiendo su magnitud y dirección de la salinidad del agua de formación, del filtrado de lodo y del espesor de la capa.

Si bien la curva de PE indica las zonas permeables, no existe relación directa entre la magnitud de la deflexión la permeabilidad o la porosidad de la capa.

Las deflexiones de la curva demuestran la existencia de corrientes eléctricas naturales que circulan en el lodo del pozo y que están causadas por fuerzas electromotrices (fem) de origen electroquímico y electrocinético. Estas últimas se producen por el movimiento fluidos

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(invasión de la inyección) y son despreciables frente a las primeras por lo que no se consideran en el análisis de las variaciones de PE.

Las fem de carácter electroquímico tienen dos orígenes distintos que se conocen como Potenciales de contacto entre líquidos (o potenciales de difusión) y Potenciales de membrana, respectivamente.

Figura 8: Circuito para medición de SP o PE (sonda monoelectródica)


6.8.1. POTENCIAL DE CONTACTO ENTRE LÍQUIDOS

Si dos soluciones con distintas concentraciones de la misma sal se ponen en contacto, habrá una difusión neta de iones hacia la solución de menor concentración. Cada ión transporta la misma cantidad de carga que puede ser negativa o positiva. Si se difundiese la misma cantidad de cationes que de aniones no habría transporte neto de carga a través del contacto. Sin embargo iones negativos y positivos tienen diferentes velocidades de difusión, por consiguiente, habrá un transporte neto de carga que producirá una fem en una dirección que depende del signo del exceso de carga iónica que atraviesa el límite. Si el circuito se cierra a través de una rama externa al contacto se establecerá una corriente eléctrica.

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Por ejemplo, en un contacto líquido entre dos soluciones de ClNa, el número de iones Cl- que se difunden a través de un área en la unidad de tiempo es superior al correspondiente al ión Na+ en una relación aproximada de 6 a 4 debido a la mayor movilidad del ión Cl-. Así, la diferencia neta de carga en la dirección de menor concentración es negativa y corresponde a una fem dirigida hacia la solución más concentrada.

Puede demostrarse que, si la temperatura de las soluciones es de 25ºC, la fem estará dada por:

Ec=−11.5logam2

am1

……… (Ec .2)

Donde am2 y am1 son las actividades químicas medias del ClNa en cada solución, Ec está dado en mV. Para otra temperatura el valor de la constante es diferente.

El mismo razonamiento podría seguirse para el contacto líquido entre soluciones que contienen varias otras sales, además de ClNa. Si bien el fenómeno es equivalente, su descripción matemática es menos simple.

6.8.2. POTENCIAL DE MEMBRANA

Si las dos soluciones de ClNa en lugar de estar en contacto directo, están separadas por una membrana porosa que puede ser atravesada sólo por iones positivos, la situación cambia considerablemente. Los aniones no pueden cruzar la membrana, estableciéndose un exceso de carga positiva del lado de la solución menos concentrada. Si existe una rama externa al contacto que cierre el circuito se establecerá una corriente, constituida exclusivamente por el movimiento de cargas positivas, es decir sólo se difundirán los iones Na+. La fem originada en este caso estará dada por:

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Em=−59 logam1

am2

……… (Ec .3)

Las arcillas, debido a su estructura, son más permeables a los iones positivos que a los negativos; esto se debe a que los átomos más próximos a las paredes de los poros suelen ser iones negativos por lo que la trama tiene una carga fija predominantemente negativa que atrae y permite una predominante circulación de cationes, dificultando la de aniones.

Una diferencia entre una capa de arcilla y una membrana ideal es que la arcilla puede estar saturada con una solución de actividad diferente a cualquiera de las dos que separa. Sin embargo puede demostrarse que esto no afecta a la diferencia de potencial entre las dos soluciones.

Figura 9: Representación esquemática de las fem de contacto entre líquidos (Ec) y de membrana (Em) y las corrientes

producidas.


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El lodo que ocupa el interior de un pozo apenas interrumpidas las tareas de perforación, habitualmente tiene una concentración salina diferente a la del agua de la formación, por lo que se generan los potenciales descriptos. La fig. 9 muestra las fem que se establecen en el contacto entre una capa de arena (permeable) y una de arcilla (acuitarda). Frente a la arena (ignorando la zona invadida, lo que no modifica el planteo) el fluido de la perforación y el de la formación están en contacto directo y se origina un potencial de contacto entre líquidos. Frente a las arcillas, el contacto se establece a través de éstas por lo tanto el potencial es de membrana.

En la figura se supone que el agua de la formación es la solución menos concentrada. Si la relación de concentraciones se invierte, lo hacen también los sentidos de las fem.

La fem total del circuito será la suma de las dos consideradas antes, es decir:

E=Ec+Em=−70.5 logam2

am1

………(Ec .4 )

Puede suponerse que la resistividad de una solución es inversamente proporcional a su actividad química, por lo tanto la Ec. 4 puede reescribirse en función de la resistividad del agua de la formación (ρw) y la de la inyección, es decir la del interior del pozo (ρm).

E=−70.5 logρm

ρw

………(Ec .5)

La fem total dada por las ecuaciones anteriores se denomina Potencial Espontáneo Estático (PEE), mientras que la deflexión medida sobre la curva de potencial espontáneo es el PE. La fig. 9 muestra el esquema de los potenciales en juego (incluidos los electrocinéticos) y las corrientes eléctricas que ocasionan.

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Si en estas condiciones se registrara un perfil, se obtendría la diferencia de potencial entre puntos del interior del pozo:

PE=I∗Rm………(Ec .6)

I es la corriente debida a la fem total (PEE) y Rm la resistencia eléctrica del lodo en el pozo.

En la interpretación de perfiles es habitual suponer que el PE y el PEE coinciden. Para que esto sea válido deben ser despreciables las caías de tensión en la arena, dada por I*Rarena, y en la arcilla, I*Rarcilla. Esta condición no siempre se cumple en los estudios de aguas subterráneas ya que el agua de la formación suele ser más resistiva que la inyección, con lo cual Rarena > Rm.

Sin embargo si se trata de una arena limpia, es decir libre de arcillas, y de espesor considerable, de manera que presente gran sección transversal a la corriente, el PE medido se aproxima al PEE.

Por otra parte la Ec. 5 se dedujo suponiendo que la única sal presente en la solución es ClNa, hecho que generalmente no se cumple en las aguas subterráneas de interés en los estudios hidrogeológicos.

Las observaciones anteriores vienen al caso porque, dada la relativa validez de la Ec. 5 en la mayoría de los casos, puede conducir a resultados erróneos utilizarla para obtener la resistividad del agua de la formación y a partir de ese valor, y mediante el uso de ábacos, deducir el contenido salino.

6.8.3. FORMAS DE LAS CURVAS DE PE

La línea base de las arcillas constituye un cero relativo a partir del cual se miden las deflexiones que se originan frente a las formaciones permeables.

Por convención, el PE es positivo a la derecha de la línea base y negativo hacia la izquierda. Ocasionalmente se observan desviaciones

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de la línea base o saltos relacionados con cambios en la naturaleza de las arcillas.

Figura 10: Curvas de PE para diferentes resistividades y espesores

Fuente: Modificado de Schlumberger Co. 1958

Las máximas deflexiones se observan frente a capas arenosas limpias de gran espesor, en estos casos el PE se aproxima al PEE. La diferencia entre éstos aumenta proporcionalmente con la relación entre la resistividad de la formación y la del lodo, y es inversamente proporcional al espesor de la capa.

A pesar de ser poco conveniente utilizar la curva de PE para determinar la salinidad del agua, suministra información cualitativa e indica con buena precisión los límites de las capas permeables, salvo cuando éstas son delgadas y muy resistivas, siendo ésta su más importante aplicación. No obstante, debe tenerse en cuenta que muchas veces puede estar influenciada por las variaciones del diámetro del pozo, el diámetro de la zona invadida y el espesor de la capa, en cuyas correcciones suelen utilizarse gráficos especiales. Además pueden ocurrir interferencias debidas a las corrientes telúricas, perturbaciones eléctricas de origen industrial, magnetización de partes móviles del carrete de cable y efecto de pila

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bimetálica entre la armadura del cable y la tubería del revestimiento de la parte superior del pozo.

6.4. PERFILES DE RESISTIVIDAD

El tratamiento de los perfiles de resistividad se rige por los mismos principios que los correspondientes a las determinaciones de resistividad efectuadas por mediciones sobre la superficie del terreno, de hecho, como se verá, no son otra cosa que calicatas eléctricas.

Figura 11: Esquema de circulación de corriente en un medio homogéneo

Fuente: Modificado de Patten y Bennett 1963

Si se hace circular una corriente I a través de un electrodo A ubicado en el interior de un medio homogéneo de resistividad ρ (fig. 11), se establecerá un modelo de circulación radial y la diferencia de potencial entre dos puntos P1 y P2 ubicados a distancias r1 y r2 de A estará dada por:

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V 1−V 2=Iρ4 π ( 1r1− 1

r2 )………(Ec .7)

Ecuación equivalente a la obtenida para un electrodo ubicado en superficie (con 4π en lugar de 2π porque las superficies equipotenciales son esféricas, no semiesféricas).

El potencial absoluto en P1, estará dado por:

V 1= limr 2→∞

(V 1−V 2 )=¿ Iρ4 π

1r1

………(Ec .8)¿

Y si r2=10 r1, de Ec. 7 y Ec. 8 se deduce que:

V 1−V 2=0.9V 1……… (Ec .9)

Es decir, el 90% de la caída de potencial entre P1 y el infinito se produce en una distancia l0r1 de P1. Este resultado permite afirmar lo siguiente:

a) Como la resistencia es proporcional a la caída de tensión (V=IR) entonces, la mayor resistencia del terreno está concentrada en la zona entre r1 y l0r1. Como r1 es cualquiera, esto significa que tal resistencia se concentra en las cercanías del electrodo de corriente.

b) Un segundo electrodo de corriente ubicado a una distancia de P1 superior a l0r1, prácticamente no afectará al potencial en P1 y puede considerarse como ubicado en el infinito.

Los dispositivos de perfilaje resistivo, utilizan dos electrodos de corriente: uno (A) desciende por el interior de la perforación y el otro (B) permanece fijo en la superficie a cierta distancia de la boca del pozo de manera que puede considerarse en el infinito y por lo tanto sólo el electrodo A influirá en la medición.

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Despejando ρ de la Ec. 7 y, considerando medios heterogéneos, se obtiene para la"resistividad aparente" una expresión análoga a la utilizada en los dispositivos de superficie,

ρa=K∆VI

………(Ec .10)

En perfilaje de pozos las heterogeneidades están dadas por: el fluido dentro del pozo, la invasión de los terrenos permeables y el consecuente revoque de las paredes, el espesor finito de las capas y su relación con la longitud del dispositivo de medición. Se han diseñado diferentes dispositivos con el objeto de que la ρa medida proporcione, con la mayor aproximación posible, o la resistividad de la zona invadida (ρi) o la de formación (ρ f).

6.5. DISPOSITIVO MONOELECTRÓDICO

El dispositivo conocido como sonda monoelectródica o de electrodo único, es idéntico al utilizado para obtener el perfil de PE (fig. 8), pero en este caso se hace circular corriente a través de los electrodos A y B y se mide la resistencia eléctrica entre ellos. Esta resistencia se puede expresar como la suma de las siguientes:

Ri, es instrumental e incluye: las resistencias de la fuente, del instrumento de medición y del cable.

RA y RB son las resistencias de contacto de los electrodos.

Ri y RB son constantes, mientras que RA varía a medida que A se desplaza en el interior del pozo, por lo tanto las deflexiones de la curva reflejarán cambios en la resistividad de las formaciones atravesadas. El instrumento de medición puede ser simplemente un amperímetro ya que si la tensión de salida de la fuente de alimentación es constante, la corriente del circuito variará según lo haga la resistencia.

La profundidad de investigación de este dispositivo es unas pocas veces mayor que el diámetro del electrodo A, por lo tanto las

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mediciones, muy afectadas por la perforación, no permiten cuantificar la resistividad de las formaciones. No obstante, los registros proveen información cualitativa acerca de sus variaciones, dando con mucha precisión los límites entre capas y son muy útiles para establecer correlaciones entre pozos de la misma zona, de manera de poder detectar cambios en la porosidad o en la salinidad de una misma capa al pasar de un pozo a otro. Una de sus aplicaciones es la localización de zonas donde se produce pérdida de lodo o afluencia de agua al pozo.

6.6. DISPOSITIVO NORMAL

Figura 12: Dispositivo normal

Fuente: Modificado de Patten y Bennett 1963

La fig. 12 muestra la disposición de electrodos del denominado dispositivo normal de medición de resistividades. La corriente I circula a través de los electrodos A y B y se mide la diferencia de potencial V entre M y N. Como B no influye sobre M y N y este último está suficientemente alejado de A, la resistividad aparente estará dada por:

ρN=4 πAM∆VI

………(Ec .11)

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Donde AM es el espaciamiento. Cuando las mediciones se realizan en un medio homogéneo, la Ec. 11 proporciona la resistividad de un volumen de terreno que se extiende hasta una distancia 10AM, pero, en terrenos heterogéneos se considera que la zona de investigación es de aproximadamente dos a tres veces el espaciamiento.

Figura 13: Curvas obtenidas con dispositivo normal en alternancias de arenas y arcillas

Fuente: De Astier, 1971

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Habitualmente, se registran dos curvas de resistividad, con diferentes espaciamientos, que se denominan normal corta y normal larga, (la Schlumberger Co utiliza en estos casos 16 y 64 pulgadas, 0,4 y 1,6 metros, respectivamente). Frente a una formación permeable de gran espesor la resistividad medida por la normal corta,ρNC, se aproximará a la de la zona invadida y la de la normal larga, ρNL, a la resistividad de la formación.

Si el lodo del pozo es más resistivo que el agua de la formación, ρNC > ρNL y se invertirá en caso contrario, de manera que los registros permiten obtener información acerca de la permeabilidad de las capas y de la salinidad del agua que contienen.

En los casos de la fig. 13 se supone que no hay invasión de lodo. Tomando el espesor de la capa igual a la distancia entre puntos de inflexión de la curva se observa que para capas gruesas queda determinado con un error igual al espaciado AM; el error es por defecto en capas resistivas y por exceso en las conductivas.

Si una capa resistiva tiene un espesor menor que el espaciamiento aparece una depresión frente a la capa con dos pequeños picos a cada lado, y puede confundirse con una capa conductiva.

6.7. DISPOSITIVO LATERAL

La fig. 14 muestra el dispositivo denominado sonda lateral. Los dos electrodos de potencial, M y N, se ubican en el interior del pozo junto con el de corriente A. El electrodo B (de infinito) no influirá en las mediciones y la resistividad aparente medida será:

ρL=4 πAM∗AN

MN∆VI

………(Ec .12)

Figura 14: Dispositivo lateral

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El radio de investigación es del orden de AO, donde O es el punto medio de M y N; AO se denomina espaciamiento, el que para la Schlumberger Co es igual a 18 pies (5,4 metros) mientras que MN puede medir hasta un metro.

Figura 15: Dispositivo lateral

Fuente: Modificado de Schlumberger, 1968

La fig. 15 muestra las curvas obtenidas con sonda lateral para capas resistivas gruesas. En contraste con las curvas normales, las laterales

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no son simétricas y tienen rasgos más complejos que dificultan su interpretación.

Figura 16: Curva obtenida con dispositivo lateral frente a una capa resistiva delgada

Fuente: Modificado de Schlumberger, 1968

Para el caso de una capa gruesa, su límite superior no está bien definido y la capa aparece desplazada hacia abajo una cantidad igual al espaciamiento. En capas delgadas la sonda lateral registra curvas complicadas que pueden conducir a errores de interpretación (fig. 16) Si bien no son adecuadas para la definición exacta de los límites de las capas, cuando estas son delgadas y resistivas se detectan mejor que con el dispositivo normal.

La fig. 17 muestra una combinación muy habitual en los estudios hidrogeológicos.

Figura 17: Perfilaje eléctrico convencional (PE y resistividad)

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Fuente: Adaptado de Astier, 1975

6.8. DISPOSITIVOS DE ENFOQUE

En los dispositivos convencionales la corriente recorrerá el camino de menor resistencia por lo que, si el lodo del sondeo es muy conductivo tenderá a circular con preferencia por el interior del pozo o a través de las formaciones menos resistivas, eludiendo en gran medida las formaciones más resistivas, que son muchas veces las de mayor interés (fig. 18, lado izquierdo). Para minimizar este efecto se han diseñado herramientas que permiten enfocar la corriente de medición. Ejemplo de ellos son los ya superados dispositivos Lateroperfil 3 (LL3) y Lateroperfil 7 (LL7) de Schlumberger.

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En el LL3, por ejemplo (parte derecha de la fig. 18), a cada lado del electrodo de medida A0 se ubican dos electrodos compensadores largos (A1 y A'1) cortocircuitados entre sí y mantenidos automáticamente al mismo potencial de A0.

Figura 18: Circulación de la corriente en un dispositivo convencional y uno de enfoque


Por tanto, la corriente I0 de A0 se ve "obligada" a circular horizontalmente y será proporcional a la conductividad de la formación a la que se enfrenta.

6.8.1. EL FACTOR PSEUDO-GEOMÉTRICO

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En la investigación de formaciones permeables el objetivo principal del perfilaje es el de obtener una buena evaluación de ρ f, lo que en principio requiere a su vez una buena evaluación de ρi.

En estas condiciones, cada valor de ρa dado por un dispositivo, puede considerarse compuesto por dos factores, el primero debido a la zona invadida (kρi) y el segundo a la zona no alterada (1-k)ρ f, o sea:

ρa=k ρi+(1−k ) ρf ………(Ec .13)

De modo que cada dispositivo se distingue por un factor k característico. Más aun, algunos instrumentos han sido diseñados para efectuar ambas mediciones simultáneamente.

6.9. EL DOBLE LATEROPERFIL (DLL)

Es una herramienta (fig. 19) diseñada para obtener valores de la resistividad de dos diferentes profundidades: una profunda (LLD) y una somera (LLS).

Medición profunda (fig. 19), lado izquierdo): A0 electrodo principal, A1, A'1 y A2, A'2 electrodos enfocadores, M1, M'1 y M2, M'2 electrodos de potencial. Las corrientes enfocadoras se ajustan para que VM1 = VM2.

ρprof=K∆VI o

………(Ec .14)

Medición somera (fig. 19, lado derecho): A0 electrodo principal, A1, A'l electrodos "compensadores" y A2, A'2 electrodos de retorno.

ρ som=K '∆V 'Io '

………(Ec .15)

Figura 19: Doble Lateroperfil (DLL)

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Figura 20: Una de las herramientas para doble-

lateroperfil de Schlumberger

Especificaciones de la Herramienta HEL Doble

Lateroperfil de Schlumberger Co.

Descripción:La herramienta registra simultáneamente las medidas de LLD,

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Fuente: Schlumberger, 1968

LLS y SP.Sistema de transmisión:AnalógicoLongitud:10.2 (m)Diámetro:4 ½ “ (11.4 cm)Presión máxima:1780 kg/cm2

Temperatura máxima:280ºCVelocidad de perfilaje:1500 m/hDiámetro del pozo:6”Rango de medición (LLD y LLS):0.2 a 40000 Ω/m

En ambos casos, I0 es la corriente de A0 y V el potencial entre M1 y la armadura del cable (que está a potencial cero). Ambas mediciones son simultáneas, porque los sistemas funcionan con corrientes de diferente frecuencia. Por otra parte, K ≠ K' ya que corresponden a geometrías electródicas distintas. Los registros de este dispositivo (fig. 21) suelen incluir el registro de SP y combinarse con un dispositivo de micro-resistividad.

Figura 21: Perfil DLT Características del Perfil DLT (fig. 21)

Presentación y escalas - Pista 1: SP en escala lineal. Pistas 2 y 3: LLD y LLS en escala logarítmica de cuatro décadas, desde 0,2 hasta 2.000 Ω.m.Con la unidad de control de superficie (CSU, fig. 20) se puede reproducir en el

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campo cualquier presentación específica si ésta es requerida. En particular, el LLD puede ser combinado con cualquier otro perfil no registrado al mismo tiempo.

Escalas de profundidad usuales: 1/200 y 1/500 o 1/1.000, ó 5"/100´ y 2"/100´ ó 1"/100´.

Velocidad máxima del perfilaje: 1500 metros/hora.

Calibración del LLD: En primer lugar, se efectúa una "calibración antes del registro" en la que los errores electrónicos se compensan sin enviar señal del pozo, de modo que la lectura sea cero. En un segundo paso se ajusta la ganancia de la unidad de control de superficie (CSU) simulando en la herramienta una formación de resistividad conocida. La "calibración después del registro" controla cualquier deriva electrónica.

Calibración del SP: La curva de SP es un registro directo que no necesita calibración.

6.10. PERFIL DE ENFOQUE ESFÉRICO (SFL) El perfil SFL (de Schlumberger Co.) es del tipo lateroperfil, en la fig. 22 se muestra un esquema de la sonda, con el camino de las corrientes y las superficies equipotenciales. Desde A0 se envían las corrientes de enfoque (I1) y de medida (I0). Las primeras retornan a los electrodos A1

y A'1 que están en la sonda, las segundas retornan a la armadura del cable. I1 se ajusta de tal modo que el potencial entre M0 y el punto medio entre M1 y M2 se mantenga constante (Vref), fluye dentro del pozo

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y fuerza a I0 a entrar en la formación, se ajusta de modo que los potenciales de M1 y M2 se mantengan iguales.

Figura 22: Esquema del SFL


La resistividad medida corresponde a la formación limitada por las esferas B y C:

ρSFL=KV B−V C

IO=K

V ref

IO………(Ec .16)

6.11. MICRODISPOSITIVOS

6.12.1. EL MICRO PERFIL (ML)

Es un dispositivo que tiene tres pequeños electrodos, del tipo botón, alineados en una almohadilla o patín de goma que se aprieta contra la pared del pozo mediante un sistema de brazos hidráulicos. Los tres electrodos, uno de corriente A0 y dos de potencial (M1 y M2), tienen una separación entre sí de una pulgada (fig. 23).

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Figura 23: Microdispositivo


Por el electrodo A0 se emite una corriente constante y se realizan dos mediciones de la resistividad:

“Micro - normal” midiendo el potencial en M2. El espaciado es de 2 pulgadas.“Micro - inversa” midiendo el potencial entre M1 y M2. El espaciado es de 1,5 pulgadas.

Por lo general, frente a las formaciones permeables el revoque del lodo es más grueso que frente a las no permeables, en las que puede incluso no existir. Por otra parte, la resistividad del revoque del lodo es generalmente menor que la de la zona invadida cercana al pozo. En cuyo caso la curva micro-normal, de mayor penetración lee mayor resistividad, produciendo una divergencia "positiva" respecto de la curva micro-inversa. Además, cuando no hay revoque, es decir, en formaciones no permeables, los factores K se eligen de manera que la micro-inversa lea valores ligeramente mayores que la micro-normal (divergencia "negativa").

6.12.2. EL MICRO MICRO-LATEROPERFIL (MLL)

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Es un microdispositivo de enfoque (fig. 24) diseñado para minimizar el efecto de cortocircuito del revoque del lodo y obtener valores aceptables de la resistividad de la zona invadida.

Por el electrodo circular A1 (exterior) se introduce una corriente de igual polaridad que la del electrodo central A0 y de intensidad automáticamente ajustada para que la diferencia de potencial entre los anillos M1 y M2 se mantenga en cero. Ello obliga a la corriente A0

concentrarse en un haz de diámetro intermedio entre M1 y M2 (una a dos pulgadas) perpendicular a las paredes del pozo.

Figura 24: Microlaterolog y su esquema de líneas de corriente.


El diámetro del haz se mantiene hasta superar el espesor del revoque de lodo y luego aumenta progresivamente conforme se aleja de la pared del pozo, se evita de esta manera que el revoque de lodo conduzca parte de la corriente hacia la columna de lodo, como ocurre en el microperfil, según se observa en los esquemas de corriente de la fig. 25. La resistividad aparente se mide registrando el potencial de M1 o M2, y la corriente de A0.

Este dispositivo, que tiene la desventaja de dar sólo buenas medidas bajo ciertas condiciones de pozo (como que el revoque tiene que ser

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menor que determinada fracción de pulgada y/o la invasión de fluido mayor que un mínimo) está siendo desplazado por el denominado de "enfoque microesférico" (MSFL, fig. 26) con el que se obtienen mejores valores de la resistividad de la zona invadida en la mayor parte de los casos.

Figura 25: Comparación entre las líneas de corriente entre el ML y el MLL


En ambos dispositivos, el sistema de ajuste de la almohadilla contra la pared el pozo permite efectuar simultáneamente un registro de las variaciones del diámetro del pozo (microcalibre).

6.12.3. PERFIL DE ENFOQUE MICROESFÉRICO (MSFL)

El MSFL (de Schlumberger Co.) es un "perfil de enfoque esférico" en pequeña escala. El instrumento de medición (fig. 26) está montado en una sólida almohadilla de manera similar que los microdipositivos descritos anteriormente y su principio de funcionamiento es similar al del SFL. La corriente de medida I0 sale del electrodo A0 hacia la

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formación, una fracción de esta corriente es la compensadora que retorna al electrodo A1, mientras que el resto de I0 retorna a la placa posterior del patín y al cuerpo de la sonda.

Se ajusta según:

V M 1−VM 0=V REF

V M 1−VM 2=0

Y la resistividad medida es:

ρMSFL=KV REF

IO………(Ec .17)

Si el espesor del revoque es menor que 3/4 de pulgada, la corriente I0

dependerá de la resistividad de la formación e I1 de la resistividad del revoque. En tales casos las correcciones por efecto del revoque son pequeñas.

Tales correcciones son una función del espesor del revoque y la relación ρMSFL y revoque. Como la profundidad de investigación es de unas pocas pulgadas, corregido el efecto del revoque las lecturas del MSFL (ρMSFL) pueden ser consideradas como ρi.

Figura 26: Esquema del MSFL

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6.12. PERFIL DE INDUCCIÓN

Los dispositivos de medición de resistividad tratados hasta aquí, utilizan electrodos tanto para la energización del terreno como para la medición del potencial eléctrico, y no son aptos, o lo son muy poco, en pozos perforados con aire o con lodos resistivos (base de petróleo). Para solucionar este problema se intentó el uso de electrodos rascadores, con resultados poco satisfactorios, encontrándose la solución con los dispositivos de inducción, con los que es posible determinar la resistividad en prácticamente todas las condiciones de pozo, aunque su uso no es aconsejable en pozos con lodo salado (muy conductor). En estos dispositivos (fig. 27) se utiliza un sistema de bobinas mediante las que se mide la conductividad de las formaciones por inducción en el terreno de corrientes alternas.

Figura 27: Esquema de la sonda de inducción

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Una corriente alterna de alta frecuencia e intensidad constante es enviada a la bobina transmisora por un oscilador. El campo magnético alterno debido a esta corriente induce en las formaciones que rodean a la sonda "bucles de corriente" desfasadas 90º respecto de la corriente de la bobina transmisora y de intensidad proporcional a su conductividad. Estas corrientes crean a su vez un campo magnético que induce una corriente (señal) en la bobina receptora, la que es amplificada, rectificada y registrada en superficie.

Ambas bobinas se colocan coaxialmente sobre un soporte aislado. La distancia entre sus centros, denominada espaciamiento e indicada por L en la fig. 27, está entre 0,5 m y 1m. El punto de medición o de atribución es el intermedio entre bobinas.

Normalmente se registra la conductividad en lugar de la resistividad, pero algunos sistemas incluyen ambos registros en escalas independientes. La fig. 30 es un registro que incluye, además de las curvas de PE y resistividad obtenida con sonda normal corta, las curvas de conductividad y resistividad obtenidas con la sonda de inducción. La

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última está graficada en la misma escala que la correspondiente a la sonda normal, y la de conductividad en una escala lineal cuyo sentido es opuesto al de aquellas. Todo lo cual favorece la comparación mutua a los efectos de la interpretación.

La unidad de representación habitual es el mS/m de modo que a formaciones de resistividad 10, 100, y 1.000 Ω.m les corresponden 100, 10 y 1 mS/m, respectivamente. La escala de conductividad es lineal y con el cero a la derecha.

6.12.1. FACTOR GEOMÉTRICO

Para los cálculos, se supone que la sonda de inducción está centrada en el pozo y que los medios involucrados son homogéneos e isótropos, separados por planos horizontales y superficies cilíndricas coaxiales (fig. 28). Ello implica considerar buzamientos pequeños y despreciar los efectos de inductancia mutua, de inductancia entre las trayectorias circulares y que el corrimiento de fase entre el transmisor y la señal inducida aumenta con la distancia, conjunto de factores que se conocen como efecto pelicular (skin effect).

Figura 28: Esquema de sectores para asignación del factor geométrico.

Fuente: De Schlumberger, 1968

En tales condiciones, se considera que cada medio involucrado contribuye a la señal con un término igual al producto de su

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conductividad por un “factor geométrico” G que depende solo de su geometría y expresa la proporción de la contribución del medio a la señal, son por lo tanto fracciones y suman uno para el espacio total.

Así, para un esquema como el de la figura anterior:

σ a=σ m∗Gm+σ s∗Gs+σ i∗Gi+σ f∗G f=Gm

ρm

+G s

ρs

+Gi

ρi

+Gf

ρ f

………(Ec .18)

Gm+G s+Gi+G f=1

Los valores G varían con el tipo de sonda y son proporcionados por gráficos específicos como el de la fig. 29. Según ellos, el valor de G para cilindros de hasta 10” es extremadamente pequeño, por lo que generalmente Gm = 0, salvo cuando el lodo es muy salado o ρ f es muy grande.

Figura 29: Factores geométricos de diferentes sondas de inducción


En general, en pozos de 10” o menos, para ρm > 0,5 Ω.m (σ m < 2.000 mS/m) el efecto del pozo es despreciable siempre que la sonda esté centrada en él.

En perfiles no centralizados Gm se desprecia sólo si ρm > 20 Ω.m (σ m < 50 mS/m). Caso contrario, tal efecto puede ser corregido.

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Figura 30: Perfil de inducción - resistividad


No obstante, el uso del perfilaje de inducción no es recomendable cuando ρm < 0,2 Ω.m (σ m > 5.000 mS/m).

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Por otra parte, el efecto de las formaciones adyacentes depende de su resistividad ρ s. Si ρ s > ρ f, Gs = 0 para E » L, siendo fáciles de corregir cuando E < L ó ρ s = ρ f, no siendo importantes mientras ρ s > ρa/10 y E > 2L.

Pero, cuando ρ s << ρ f, Gs ≠ 0, aunque también en estos casos pueden efectuarse correcciones.

Si Gm y Gs pueden despreciarse en casos, no pasa igual con Gi que generalmente es causa de las divergencias entre ρa y ρ f.

A grandes profundidades, generalmente ρm > ρ f y las corrientes tienden a fluir en la zona no contaminada y Gi es pequeño, especialmente si Di < 3d.

En general, en el caso de lodos más resistivos que la formación, la resistividad de la zona invadida ha de ser también mayor que ella, por lo que las corrientes inducidas tenderán a circular en la zona no contaminada y los valores de la curva de inducción serán prácticamente iguales a los de la formación.

De cualquier manera, las actuales sondas de inducción son habitualmente sondas de enfoque, debido a que mediante bobinas auxiliares se consigue una mejor resolución vertical reduciendo al mínimo la influencia de las formaciones situadas encima y debajo del instrumento (fig. 31, parte superior) y mejorando la profundidad de investigación al suprimir la influencia de la columna de lodo y la de las formaciones próximas al pozo (fig. 31, parte inferior).

Esta característica, y su mayor radio de investigación, las hace muy apropiadas para investigar capas delgadas.

Figura 31: Enfoque vertical y radial mediante bobinas múltiples de enfoque

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6.12.2. EL PERFIL DE DOBLE INDUCCIÓN (DIL)

Como se han desarrollado herramientas de inducción que tienen diferentes profundidades de investigación (ver fig. 29), se han diseñado algunas herramientas que simultáneamente pueden obtener perfiles con dos profundidades (de inducción profunda, ILD y de inducción media, ILM) que si se combinan con una herramienta de microresistividad permitirán obtener en una sola carrera las tres medidas de resistividad necesarias para una buena evaluación de ρ f.

6.12.3.1. DE LA INTERPRETACIÓN

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El objetivo de un perfilaje eléctrico, en general, es el de encontrar y estudiar formaciones permeables, quizá no todas las que atraviesa un pozo sino tan sólo aquellas que afectan a formaciones predeterminadas.

El primer paso entonces es analizar la curva de PE para detectar y ubicar las zonas permeables, por lo que este perfil forma parte de la mayor parte de las sondas. Luego, y sobre la base de considerar un modelo como el de la fig. 28, son tres los parámetros a determinar:

ρi, di y ρ f, cuyas relaciones están dadas por:

ρ=k d i ρi+ (1−k )d i ρi………(Ec .19)

Para las mediciones de resistividad por electrodos, o por:

1ρ=Gd i

ρi

+(1−G )di

ρf………(Ec .20)

Para las mediciones de inducción, y que se resuelven si se tienen tres perfiles diferentes afectados por cada uno de los tres valores involucrados.

En la industria del petróleo

En la industria del petróleo se utilizan las técnicas más avanzadas apoyadas en un sofisticado desarrollo instrumental, las que son practicadas por empresas y compañías organizadas con este exclusivo fin, como la Schlumberger Technology Corporation cuyo procedimiento más general se expone a continuación.

Determinación de ρi

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El instrumento más apto es el MSFL (fig. 26), que no está afectado por ρ f y que después de corregido el efecto del revoque se considera que da directamente el valor correcto de ρi.

Determinación de ρ f ρf

Su determinación puede requerir un doble lateroperfil o un perfil de doble inducción o ambos.

En una primera aproximación, la zona invadida y la zona inalterada están en paralelo para las corrientes IL y en serie para las LL, lo que significa que las IL están más influenciadas por la zona más conductora y las LL por la más resistiva, por lo cual:

Si, ρ f < ρi la herramienta aconsejable es DILSi, ρ f > ρi la herramienta aconsejable es DLLUna vez elegido el perfil a utilizar, hay tres maneras de determinar ρ f:(1) mediante interpretación manual con ayuda de ábacos,(2) por interpretación con la computadora de pozo (CSU) y(3) por interpretación por computadora en gabinete.

Interpretación manual

Se efectúan las correcciones de pozo y borde de capa y con los valores corregidos de ρi, ρprof y ρmed se ingresa en un gráfico ρ∫ ¿¿ del libro de gráficos y se obtienen los valores buscados. La técnica es muy lenta y apta sólo para verificar datos aislados.

Interpretación con la computadora de pozo (CSU, ver fig. 20)

En este caso se utiliza un programa incluido en la computadora de pozo en el que habrá que introducir parámetros ambientales (temperatura,ρm, ...) y otros inherentes al pozo que también han sido obtenidos por perfilaje (calibre, distancia sonda-pared de pozo, ...) con los que la CSU producirá los perfiles corregidos de

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efectos ambientales. Aunque este programa mejora los perfiles, no analiza adecuadamente la influencia de la invasión, por lo que ρprof ρprofno es una interpretación satisfactoria de ρ f ρf .

Interpretación en el centro de cómputo

En este caso se utilizan varios programas escalonados que sirven para: corrección de pozo, corrección de borde de capa y obtención automática de ρi ρi, di y ρ f ρf .

En hidrogeología

En hidrogeología el perfilaje resistivo está prácticamente limitado a los dispositivos monoelectródico (para determinación de PE y resistividad) y el de resistividad de electrodo múltiple denominado dispositivo normal (corta y larga), pese a que este último hace mucho que ha sido sustituido por los avances técnicos en el perfilaje eléctrico de la industria petrolera. La fig. 17 es un buen ejemplo de un perfilaje realizado con fines hidrogeológicos.

En tal sentido, se debe tener en cuenta que gran parte de la zona de investigación de la sonda monoelectródica se encuentra dentro del pozo. La de la normal corta incluye una mayor proporción de la formación circundante, y que la de la normal larga incluye una proporción aun mayor.

Por otra parte, es posible que la introducción de los últimos avances en las técnicas del perfilaje eléctrico para atender los problemas de aguas subterráneas signifique ventajas en la obtención de la información hidrogeológica. Es necesario considerar que muchas de las nuevas técnicas fueron desarrolladas tratando de resolver problemas de los reservorios o condiciones de pozos que no son comunes en los estudios de agua subterránea. Parece preferible que los avances en la instrumentación en el campo del agua subterránea sigan líneas diferentes, de acuerdo a sus específicos problemas de campo.

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Debido a ello el perfilaje eléctrico y su uso en aguas subterráneas se ha popularizado en los últimos años y se han publicado muchos artículos orientados a su aplicación en este campo, en los que se da especial atención a las diferencias entre las técnicas interpretativas usuales en la industria del petróleo y la del agua subterránea.

Tales diferencias aparecen cuando las suposiciones en las que se basan las técnicas interpretativas de la industria petrolera no pueden ser extendidas al trabajo hidrogeológico, pero más que todo porque los objetivos de la interpretación difieren entre las dos situaciones, pese a que muchos aspectos de la interpretación litológica son básicamente los mismos.

7. EJEMPLO: ANÁLISIS CUALITATIVO USANDO REGISTROS ELÉCTRICOS ZONA PETROLERA DE TALARA

Para realizar el presente análisis se ha utilizado el Registro Nº1, en el que se muestra la respuesta de los registros eléctricos: SP, Normal corto, Normal Largo, Normal Lateral. La profundidad del pozo se usa como unidad de longitud el “pie”, el cuál será representado con una comilla (‘) a continuación del numero.

PROFUNDIDAD INTERPRETACIÓN CUALITATIVA

2000’-4000’Arena de agua

dulce

Presenta un reverso de la curva SP (positivo). La formación es de resistividad alta con respecto a las lutitas. Se observa un progresivo aumento de la resistividad según el aumento del radio de investigación que va desde la curva de la normal corta hasta la normal larga, esto es indicativo claro de que la resistividad del filtrado de lodo es menor que la del agua de formación que es dulce.


salada

Algunas intercalaciones de capas finas de lutitas están presentes como se observa en la curva del SP y normal corta. El llamado cola del agua salada (Trailer) presente en la curva lateral en el intervalo 2096’-2115’. La invasión debe ser moderada, ya que

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la normal larga tiene mayor resistividad que Ro

(leída del lateral). El máximo valor de la curva del SP tiene la forma aplanada, de allí se puede obtener el valor del SPP (SP estático).


salada

Existe la cola de agua salada en el lateral donde se puede obtener Ro. Además, la curva del SP da valor de SSP. La invasión es somera, ya que la normal larga muestra lectura muy cercana al valor de Ro

(leído en el lateral)

2180’-2186’Arena delgada de agua salada

Existe cola de agua salada en la lateral donde se puede leer Ro. el desarrollo de la curva de SP no llega al valor estático porque la capa es muy fina. La invasión es somera porque la normal larga tiende a leer Ro.

2230’-2300’Arena gruesa de petróleo o

gas

Se observa la ausencia de la cola del agua salada en la lateral, la cual está reemplazada por un aumento de la resistividad en la base de la capa Rt=37, leído en la lateral utilizando la regla del punto medio R16=45 y R64=38. La invasión es somera ya que R64 es prácticamente igual a Rt.

2340’-2365’Arena

petrolífera o gasífera

Nótese la ausencia de la cola de agua salada en la lateral, la cual es reemplazada por un aumento de la resistividad. La curva del SP alcanza el valor estático y se presenta en forma bien redondeada. Rt=35 usando la regla del pico, R16=34, R64=28.

2390’-2410’Arena

petrolífera o gasífera

Nótese la ausencia de la cola de agua salada en la lateral y en su lugar se presenta el comienzo de un aumento en la resistividad alcanzando el valor máximo a 2428’. La muesca que está presente a 2389’ muestra una resistividad mayor que la lutita, lo cual indica la presencia de hidrocarburos.

2440’-2445Arena de capa

fina de petróleo o gas

El pico de reflexión a 2464’ y la zona de decaimiento a 2445’-2464’ en la curva lateral indicando la capa tiene mayor resistividad que la lutita. La curva SP no alcanza el valor estático debido a la delgadez de la capa.

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2480’-2530’Arena de agua salada (fondo)

Aparentemente la zona de transición, que está por encima de la arena acuífera, abarca prácticamente toda la capa porque la continuación del gradiente de resistividad de la curva lateral está indicada por los gradientes observados tanto en la normal corta como en la normal larga. La forma aplanada en la lateral a 2480’-2500’ se debe a la influencia de la zona de decaimiento sobre el gradiente de resistividad de la misma. La zona de agua en el fondo de la capa indica que la invasión es poca profunda ya que la normal larga lee el valor obtenido de la lateral, de aquí que ambas normales son afectadas por la zona de transición (vertical) mostrando sus respectivos gradientes de resistividad. La curva del SP alcanza el valor estático en la zona de agua del fondo y muestra una especie de gradiente en la zona de transición, lo cual es común de las arenas arcillosas.

2582’-2594’Arena

petrolífera

Arcillosa como lo evidencia la gran reducción en la curva del SP, la ausencia de la cola del agua salada en la lateral. La normal larga lee Rt=10.


salada

Superpuesta por una zona resistiva dura (2640’-2655’) como lo evidencian la curva del SP, el cráter de la normal larga y el pico puntiagudo tanto en la normal corta como en la lateral. La saturación de agua salada en la arena de abajo está indicada por la cola de agua salada en la lateral. Se interpreta que la invasión es llana, puesto que la lectura de la normal larga se aproxima bastante al valor de Ro.

2700’Capa resistiva

muy fina

Menor de 16”, puesto que el cráter está presente en las dos curvas normales. Nótese que la curva lateral muestra un pico de reflexión a 2720 y una zona de mecimiento a 2700’-2790’.


salada

Como lo evidencia por la cola de agua salada de la lateral en base, y por el exceso de3 la resistividad en el tope, lo cual se presenta normalmente en los

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casos de agua salada, sin embargo, en este caso está reforzado por el pico de reflexión de la capa fina anterior (2750’). Se nota cierta arcillosidad en la base de la arena como lo muestra la curva SP y la normal corta. La profundidad de invasión es llana ya que la normal larga muestra valor de Ro.

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8. CONCLUSIONES

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Los registros de pozos por ser técnicas que evalúan las formaciones in situ, brindan mayor información de los parámetros físicos y geológicos del pozo, en comparación con la información que brindad las demás técnicas geofísicas.

Para realizar una interpretación óptima de los registros de pozos es necesario utilizar un conjunto de ellos.

Los modernos software’s presentan registros finales que facilitan en gran medida la interpretación de los registros de pozos.

Debido a la velocidad constante del equipo que realiza el registro, se tiene a veces una falsa lectura de algunos registros en las formaciones de capas delgadas.

Debido a que éstas técnicas requieren de un gran conocimiento de teorías como teorías eléctricas y otras, es un campo donde los graduados en física pueden brindar un gran aporte para el mejoramiento de dichas técnicas.

9. BIBLIOGRAFÍA

Atlas Wireline Services, Interpretive Method for Production Well Logs Third Edition.

Schlumberger. Cement Bond Log Interpretation. 1985. Schlumberger. Cased Hole Log Interpretation

Principles/Aplications Document NO. SMP-7025. Houston Texas. 1989.

Schlumberger. Evaluación de pozos. W.E.C. 1997. Cantos Figuerola, 1972. Tratado de Geofísica Aplicada (pag.388-

391). Librería de Ciencia e Industria. Parasnis y Orellana, 1971. Geofísica Minera (pag.93-110).

Editorial Paraninfo. Métodos Eléctricos De Prospección Perfilaje Eléctrico De Pozos. Interpretación de registros de pozos, Falla Villegas Elias Jhon. Well Logging II-Electric and Acoustic Logging. James R.Jorden and

Frank L. Campbell. Monograph Volumen 10, Henry L. Doherty Serires. 1986.

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registros electricos

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