Índice

1) LWD(Logging While Drilling- Registro durante la perforación)

Parámetros de medición

2) MWD (Measurement While Drilling)

¿Que nos proporciona?

Propiedades Formación

Métodos de transmisión de datos

Telemetría de pulso de lodo

pulso Positivo 

Pulso negativo

telemetría de pulso Electrónicos

Herramientas Recuperables

Las empresas con las herramientas MWD

Ventajas de usar LWD y MWD

Experiencias Exitosas

3) 3dex

Aumentar las reservas y reducir la incertidumbre en yacimientos

complejos

Detección fiable de la anisotropía de resistividad 

Introduccion

La perforación es un proceso complejo, crítico y costoso en la exploración y

desarrollo de yacimientos de petróleo y gas, con retos apremiantes en materia de

eficiencia, manejo adecuado del riesgo, y colocación exacta del pozo. Estos

aspectos son particularmente importantes en pozos ubicados en aguas profundas,

de alcance extendido, horizontales y tramos laterales múltiples. En ese contexto,

las técnicas de perfilaje tradicional (wireline logging) para medir propiedades de

las formaciones geológicas y de los fluidos en los yacimientos, aunque

probadamente efectivas y confiables (utilizadas desde los años 1920’s), exhiben

desventajas significativas. En particular, estas técnicas interrumpen las

operaciones de perforación y requieren introducir y retirar herramientas del hoyo

que ocasionan retardos, e introduce riesgos que incluso pueden significar la

pérdida del mismo.

Las técnicas de LWD, MWD han revolucionado el proceso de perforación

permitiendo la captura, transmisión en tiempo real, e interpretación de perfiles e

imágenes del fondo del pozo mientras se perfora, ofreciendo la posibilidad de

definir acciones correctivas o preventivas dependiendo de las diferencias entre los

pronósticos del modelo geológico disponible y las mediciones, y enfrentar con

éxito los retos planteados. A continuación se describen las principales

características de estas técnicas, detalles de los beneficios que ofrecen, y una

muestra de experiencias exitosas.

Desarrollo

1) LWD (Logging While Drilling- Registro durante la perforación)

Durante las últimas dos décadas, el LWD comenzó a ser de interés y aceptación

mundial habiéndolo considerado con anterioridad sólo con fines de investigación.

Se utiliza para registrar el pozo mientras se está perforando, de este modo, se

obtiene información a tiempo real. Esta herramienta, relativamente nueva, la cual

inicio su comercialización en la década de los ochenta, ha incremento su

utilización alrededor del mundo con mucho éxito a tal grado que su uso es cada

día más común, haciendo posible la optimización de la perforación en diversos

aspectos.

Los ingresos anuales por LWD también han crecido por encima de los mil

millones de dólares. La adquisición, el procesamiento y la interpretación de datos

LWD son completamente únicos comparados con los servicios de perfilaje

tradicionales. La mayoría de los perfiles LWD se adquieren en pozos altamente

desviados en los cuales las características de respuesta de las herramientas de

perfiles son considerablemente diferentes a aquellas observadas en pozos

verticales.

A pesar de que actualmente el perfilaje LWD es ampliamente utilizado, se sabe

que aún no se ha desarrollado por completo su verdadero potencial. Se mostrará

cómo comprender desarrollos futuros, incluyendo un análisis de lo que se puede

resolver y lo que no y las nuevas tecnologías a ser utilizadas en exploración y

desarrollo.

Las herramientas LWD, en forma general están compuestas básicamente por:

a) Sección de sensores: toma los registros.

b) Sección de Interfaces (modelo de control): codifica los registro y manda a la

sección de transmisión

c) Sección de Transmisión: envía los datos a superficie.

d) Equipo de superficie: se interpretan los datos y leen en software a tiempo real.

parámetros de medición

Un conjunto de herramientas de registro de distintos parámetros de las rocas

perforados:

Natural de Gamma Ray (GR) 

Promedio de Gamma Ray 

Espectrometría Gamma Ray (potasio, torio, uranio) 

Enfocado Gamma Ray + 360 · Imágenes 

Eléctrica

Potencial espontáneo (de edad) 

Resistividad (Desplazamiento de fase y atenuación) 

Centrándose electrodo registros (dispositivos Lateroperfil) + 360 ·

Imágenes 

Inducción registros 

Densidad y porosidad 

La densidad aparente registros + 360 · Imágenes 

La porosidad de neutrones 

Neutrones espectroscopia gamma 

Tiempo de caída de neutrones térmicos 

Fotoeléctrico Factor 

Ultra Sonic pinza + 360 · Imágenes 

Resonancia Magnética Nuclear (RMN) 

Porosidad 

Permeabilidad 

Libre y líquidos consolidados 

Acústica (Sonic) respuesta 

Lentitud de compresión (Δtc) 

Shear Lentitud (Δts) 

Sísmica durante la perforación (SWD) 

Drillbit-SWD 

VSP-WD (perfil sísmico vertical durante la perforación) 

Formación de presión 

Tipo de fluido 

Permeabilidad

2) MWD (Measurement While Drilling)

Las primeras herramientas MWD fueron desarrolladas a comienzos de la década

de 1970 para medir las propiedades relacionadas con la perforación, tales como la

inclinación y el azimut, que son esenciales en las operaciones de perforación

direccional. Importantes mediciones adicionales, tales como el esfuerzo de torsión,

el peso sobre la barrena (WOB, por sus siglas en ingles) y la temperatura,

permiten a los perforadores y a los ingenieros de perforación vigilar rutinariamente

(monitorear) los parámetros de desempeño de la perforación en el fondo del pozo,

en tiempo real, en lugar de inferirlos a partir de las mediciones de superficie.

Herramientas MWD son generalmente capaces de tomar las encuestas de

dirección en tiempo real. La herramienta utiliza acelerómetros y magnetómetros

para medir la inclinación y el azimut del pozo en ese lugar, y luego transmitir esa

información a la superficie. Con una serie de encuestas a intervalos apropiados

(en cualquier lugar de cada 30 pies por cada 500 pies), la ubicación del pozo se

puede calcular.

Por sí mismo, esta información permite a los operadores para probar que su pozo

no cruce a las zonas que no están autorizados para perforar. Sin embargo, debido

al coste de los sistemas MWD, no se utilizan generalmente en los pozos

destinados a ser vertical. En cambio, los pozos se realiza la prueba después de la

perforación a través del uso de herramientas Multishot. Esta se baja en la

columna de perforación en línea de acero o de cable.

El principal uso de las pruebas en tiempo real de Perforación Direccional. Para el

perforador direccional para dirigir el bien hacia una zona de destino, él debe saber

que bien va el pozo, y lo que los efectos de los esfuerzos de su gobierno son.

herramientas MWD también prevée en general las medidas toolface para ayudar

en la perforación direccional con motores de fondo de pozo.  Perforación de pozos

de Información mecánicos

¿Que nos proporciona?

herramientas MWD también puede proporcionar información sobre las condiciones

de la broca. Esto puede incluir:

Velocidad de rotación de la sarta de perforación 

Suavidad de que la rotación 

Tipo y gravedad de las vibraciones de fondo de pozo 

Temperatura de fondo de pozo 

Par y de peso en bits, medidos cerca de la broca 

Volumen de flujo de lodo

El uso de esta información puede permitir que el operador de perforar el pozo

de manera más eficiente, y garantizar que la herramienta MWD y las

herramientas de fondo de pozo, tales como motores de fondo, Rotary Systems

orientable, y registro Mientras que las herramientas de perforación de pozos,

perforan zonas falladas. Esta información también puede dar geólogos

información responsable sobre la formación que está siendo perforada.

Propiedades Formación

Muchas de las herramientas MWD, ya sea por cuenta propia, o en relación con el

registro por separado Mientras que las herramientas de perforación, puede realizar

mediciones de las propiedades de formación. En la superficie, estas medidas

están montados en un tronco, similar a la obtenida por cable.

La herramienta MWD permite que estas medidas que deben tomarse y evaluados,

mientras que el pozo está siendo perforado. Esto hace posible la realización de

geonavegación, o de perforación direccional basada en las propiedades de

formación de medida, en lugar de simplemente de perforación en un objetivo

preestablecido.

La mayoría de herramientas MWD contienen un sensor interno de Gamma Ray

para medir los valores naturales de Gamma Ray. Esto se debe a que estos

sensores son compactos, de bajo costo, confiable, y puede tomar medidas a

través de collares de perforación sin modificar. Otras medidas a menudo requieren

registro por separado Mientras que las herramientas de perforación de pozos, que

se comunican con las herramientas MWD de fondo de pozo a través de los cables

internos.

Métodos de transmisión de datos

Telemetría de pulso de lodo

Este es el método más común de transmisión de datos utilizada por las

herramientas MWD. Se puede dividir en dos categorías generales - pulso

positivo y negativo.

Pulso Positivo 

herramientas pulso Positivo operan con una breve interferencia con el flujo

de lodo dentro de la tubería de perforación. Esto produce un aumento de la

presión que se puede ver en la superficie.

Pulso negativo

Herramientas negativo del pulso operan con una breve ventilación del

interior de la tubería de perforación hacia el anillo. Esto produce una

disminución de la presión que se puede ver en la superficie.

Estos pulsos son generados por la herramienta en los patrones

preestablecidos, que son detectadas y descifrado por los equipos de la

superficie.

telemetría de pulso Electrónicos

Estas herramientas insertan un aislante eléctrico en la columna de

perforación, y luego generan una diferencia de voltaje entre la parte

superior (la columna de perforación principal), y la parte inferior (la broca

del taladro y otras herramientas situada debajo de la herramienta MWD). En

la superficie, un alambre se une a la cabeza del pozo, lo que hace contacto

con la tubería de perforación en la superficie, y otra se adjunta a una vara

clavada en el suelo a cierta distancia. La diferencia de tensión que genera

la herramienta puede ser detectada entre estos dos cables en la superficie.

Herramientas Recuperables

herramientas MWD pueden ser semi-permanente montado en un collar de

perforación (sólo extraíbles en las instalaciones de servicio), o pueden ser

autónomos y de línea fija recuperables.

herramientas recuperables, a veces conocido como Herramientas Slim, se

puede recuperar y sustituye el uso de telefonía fija, aunque la secuencia del

taladro. Esto permite que la herramienta se sustituye mucho más rápido en

caso de fracaso, y que permite que la herramienta de recuperación si la

perforación se atasca. herramientas recuperable debe ser mucho más

pequeños, por lo general alrededor de 2 pulgadas de diámetro o menos,

aunque su longitud puede ser de 20 pies o más. El pequeño tamaño es

necesario para la herramienta de ajuste a través de la sarta de perforación,

sin embargo, también limita las capacidades de la herramienta. Por

ejemplo, las herramientas delgadas no son capaces de enviar datos a las

mismas tasas en el cuello herramientas de montaje, y también son más

limitados en su capacidad de comunicarse con las herramientas eléctricas y

otros LWD.

Collar-herramientas montado, también conocido como herramientas Fat ,

por lo general no se puede quitar de su collar de perforación en el pozo. Si

la herramienta falla, toda la sarta de perforación debe ser sacado del

agujero en su lugar. Sin embargo, sin la necesidad de pasar por la columna

de perforación, la herramienta puede ser más grande y más capaz.

Las empresas con las herramientas MWD

Weatherford 

Schlumberger 

Halliburton 

Pionero 

Servicios de perforación MWD-Tek Ltd 

VENTAJAS de usar LWD y MWD

Reducción del tiempo de perforación.

Ahorro en los costos de operación.

Toma de decisiones de tiempo de real.

Producción anticipada.

Mejora la productividad en pozos horizontales.

Experiencias Exitosas

Existen muchas aplicaciones exitosas de estas tecnologías. A continuación se

discuten brevemente una donde prevalecen pozos con tramos laterales

múltiples (Faja del Orinoco)

Faja del Orinoco

En un yacimiento somero de petróleo pesado localizado en la región Zuata de la

Faja del Orinoco, en el Oriente Venezolano, han sido perforados alrededor de 100

pozos laterales horizontales que promedian 4600 pies de longitud. El objetivo de

este yacimiento es la formación Oficina localizada de 2000 a 2500 pies de

profundidad vertical verdadera (TVD, por sus siglas en ingles). La formación

contiene arenas de grano bien escogido, no consolidadas y altamente permeables.

La gravedad del petróleo varía de 8 a 10 ºAPI. Se utilizaron medidas direccionales

de MWD y de LWD para posicionar los pozos en el yacimiento.

La experiencia de perforar pozos horizontales en el campo ha mostrado que este

yacimiento es lateralmente discontinuo, y que esta discontinuidad no siempre se

puede predecir a partir de la sísmica de superficie. Sin embargo, las medidas de

MWD, y LWD presentadas en la forma de una imagen 3D permitieron dar la

orientación de los pozos con respecto a la geometría de los canales. Las

imágenes generadas permitieron identificar las numerosas intercalaciones

lutíticas incluso cuando éstas sólo tienen unos pocos pies de espesor.

3) 3dex

La industria de la perforación se está convirtiendo en el uso de lodos a base de

aceite de los sistemas de lodo sensibles al medio ambiente a base de agua. Sin

embargo, a partir de lodo base agua tiende a limitar el rango dinámico efectivo de

los instrumentos de inducción, como la inducción de múltiples componentes y

herramienta de registro (3DEX SM ).

Para ilustrar la influencia de la perforación conductor y la invasión en el 3DEX

registros, se realizaron simulaciones teóricas para un modelo de formación simple

de 2-D.

Para ampliar el radio de acción de la tecnología 3DEX en un entorno de lodo a

base de agua, se propone el registro de la herramienta 3DEX en combinación con

herramientas galvánica (Dual Lateroperfil, DLL y Lateroperfil Micro, MLL, o registro

de matriz laterales, hDLL, y MLL) y aplicar el siguiente procedimiento secuencial

interpretación de los datos:

1. Determinar la estructura de resistividad de la formación del medio ambiente,

cerca del pozo y la resistencia horizontal de la zona no contaminada con las

mediciones de galvanización,

2. Determinar la resistencia vertical y la anisotropía de la formación de la

resistividad de la zona no contaminada con los resultados de la etapa

anterior y las mediciones de profundidad 3DEX.

La evaluación de esta tecnología en una serie de modelos de síntesis nos permite

esbozar la ampliación del entorno operativo 3DEX. En el ejemplo presentado

valida el campo de la tecnología.

La conclusión es que la combinación de mediciones galvánica y la inducción, junto

con un método de interpretación de inversión basada en los datos de eficacia

pueden ampliar el rango dinámico de la tecnología 3DEX, permitiendo el uso de

esta tecnología en los pozos perforados con conductor sistemas de lodo a base de

agua.

La aplicación de un componente de inducción de herramientas múltiples (3D

Explorer SM o 3DEX SM) se ha convertido en una parte importante de registro de

pozos. La herramienta 3DEX proporciona información única a el analista de

registros con para determinar la resistividad de la formación anisotropía y por lo

tanto realizar un análisis petrofísico mejorado. Anisotropía interpretación podría

basarse en los datos 3DEX solo o también en combinación con la inducción de

matriz (HDIL) de datos. Aplicación de los datos HDIL se llevaría a cabo

principalmente para obtener la formación de capas y la resistencia horizontal en

una etapa inicial del proceso de interpretación 1-3.

Normalmente, los pozos perforados con lodo a base de aceite no conductor (MAB)

proporcionan un ambiente ideal para la inducción de herramientas de registro,

como HDIL y 3DEX. Al mismo tiempo, la industria de la perforación está pasando

de la utilización de OBM en barro a base de agua ecológicamente sensibles

(WBM) sistemas. Por desgracia, WBM altamente conductor tiende a limitar el

rango dinámico efectivo de las mediciones realizadas con la formación de una

herramienta de inducción.

Para superar este reto y para ampliar aún más la dotación operativa de la

tecnología 3DEX, nos proponemos ejecutar la herramienta de la inducción de

múltiples componentes en combinación con herramientas galvánica, como doble

Lateroperfil (DLL) y Micro Lateroperfil (MLL), o de alta definición lateral Log (hDLL)

y MLL, que proporcionan la capacidad para resolver con precisión la invasión

conductor en presencia de un líquido de la perforación de alta conductividad. 

Considere la posibilidad de un proceso de interpretación de dos etapas. En la

primera etapa, utilizamos los datos galvánica para determinar las propiedades de

formación cerca del pozo y la resistencia horizontal de la zona no contaminada. En

una segunda etapa, utilizamos los datos de profundidad de inducción 3DEX para

determinar la resistencia vertical de la zona no contaminada. La combinación de

estas dos etapas, obtenemos una representación más fidedigna de la anisotropía

de resistividad de la formación.

Aumentar las reservas y reducir la incertidumbre en

yacimientos complejos

La inducción de varios componentes de resistividad servicio fiable detecta y mide

anisotropía de resistividad, inmersión estructurales, y el azimut. Utiliza la

tecnología de procesamiento de datos basado en multifrecuencia patentado de

enfoque que efectivamente reduce los efectos de la perforación. El servicio 3DEX

mide directamente los datos que permite el cálculo de la resistividad de la

formación horizontal y vertical, independientemente de la inclinación aparente.

Detección fiable de la anisotropía de resistividad 

El 3DEX diferencia de las zonas productivas de baja resistividad no

productivas. Esto se logra mediante la detección de formaciones anisotrópicas y la

medición de resistividades formación horizontal y vertical independiente de la

inmersión aparente. El servicio 3DEX fiable identifica finamente laminada camas y

secuencias de pizarra de arena y con precisión determina la saturación de agua y

las tasas netas / bruto en estos ambientes.

Conclusión

En conclusión La tecnología Logging While Drilling (LWD) permite obtener perfiles

en los pozos antes de que los fluidos invadan la formación. Los perfiles (registros)

más frecuentemente obtenidos son: rayos gamma, resistividad, densidad,

porosidad, tiempo de tránsito acústico, presión de poro en la formación, e

imágenes del hoyo.

También podemos decir que la herramienta Measurement While Drilling (MWD)

permite la captura de medidas direccionales del pozo (inclinación y azimut),

presión en el hoyo, y parámetros de la dinámica del proceso de perforación .

Por otro lado. La herramienta 3DEX proporciona información única a el analista de

registros con para determinar la resistividad de la formación anisotropía y por lo

tanto realizar un análisis petrofísico mejorado.  Mide directamente los datos que

permite el cálculo de la resistividad de la formación horizontal y vertical,

independientemente de la inclinación aparente.

Gracias a estos nuevos avances que se irán desarrollando cada día tendremos

una mejor perspectiva y sobre todo un mejor conocimiento acerca de las

propiedades mas importantes del un yacimiento y los principales parámetro para

llevar un mejor control del pozo. Todo para un fin común que es obtener una

mayor producción de hidrocarburos posibles.