03 Registro GR.pdf
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REGISTRO DE RAYOS GAMMA
• Usos– Para Correlación– Como Indicador de litología– Para la evaluación del
contenido de arcilla– Indicador Paleoambiental– Puede ser “Open” o “Cased”
hole• Propiedades
– Medida natural de radiación gamma
– Fluctuaciones aleatorias
Rock Formations
GR
Too
l
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1. La herramienta de Gamma Ray mide la radioactividad natural de la formación sin retornar a la fuente
2. La herramienta de rayos gamma spectral identifica la fuente y nos da la contribución de cada uno de los elementos (potasio , uranio, y torio) del spectrum total. Es útil en la identificación de fracturas
HERRAMIENTAS GAMMA RAY
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ZONAS NO RADIACTIVAS Y RADIACTIVAS
• La herramienta es colocada en la zona radiactiva (200 API) y las cuentas gamma son registradas.
• Luego se coloca en la zona no radiactiva y las cuentas gamma son registradas. La diferencia en cuentas es convertida por un factor de ganancia para que represente 200 API.
UNIDAD API: (1/200) DE LA DIFERENCIA EN LA LECTURA DEL REGISTRO ENTRE UNA ZONA RADIACTIVA Y UNA NO RADIACTIVA
CALIBRACION DEL GAMMA RAY
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GAMMA DECAYDECAIMIENTO NUCLEUS
P ---> D* ( * Denotes excited state)
D*---> D’ + γ
Energía del Gamma Ray : 1GeV – 1 MeV
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PRINCIPIO NATURAL DEL GR• Causa
– Isótopos Inestables en la formación
– Decaimiento de Isotopos– Emite GR’s (varias energías)
• Tres contribuyentes principales– K40 Vida Media 1.3x109 Años– Th232 Vida Media 1.4x1010
Años– U238 Vida Media 4.4x109 Años
• Fuentes– Feldespato K40, mica, illita– Minerales pesados Th232,
arcillas– Material Orgánico U238
Series de Torio2.62
Potasio
1.46Probabilidad de Emisión por Desintegración
Gamma Ray Energy (MeV)0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
Uranium-Radium Series1.76
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FUENTES DE RAYOS GAMMA PASIVOS
1. Minerales Arcillosos– Kaolinita (Muy poco K [potasio]) – Clorita (Muy poco K [potasio]) – Illita (4-8% K)– Montmorillonita (<1% K)
2. Arena y Limo– Feldespato Potasico (K) – Minerales Pesados
3. Cementos– Que están rellenando la Fractura
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MINERAL ARCILLOSO
** KAOLINITA Al Si O H(OH)4 Si2 Al2 O5
* SMECTITA Na Mg Ca Al Si O H (Fe)(Montmorillonita)(OH)4 Si8 Al4 O20.n H2O
** ILLITA K Al Si O H(OH)4 K1-1.5 (Si8-1-1.5 Al1-1.5) (Al4 Fe4 Mg4 Mg6) O20
* CLORITA Mg Fe Al Si O H(OH)2 (SiAl)4 (MgFe)3 O10
ELEMENTO IMPORTANTE
* Hinchamiento** Migración de finos
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Gamma ray es corregido por efecto de hueco
1. Tamaño del hueco
2. Densidad del lodo
3. Posición de la herramienta en el hueco (centralizada)
GR ind < GR den (des-centralizada)
4. Diámetro del Casing
5. Tamaño y peso del Casing
6. Espesor del cemento
Profundidad de investigación 12 in. - 90% desde las primeras 6 in.
CORRECCIONES DEL GAMMA RAY
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EJEMPLO
• Lectura del registro GR = 67 API
• Tamaño del hueco = 8 in.
• Peso del Lodo = 16 lbs/gal
• Herramienta Centralizada
• O.D. de la herramienta = 3-3/8 inches
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C.F=1.8
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SHALE WASHOUT
From Dresser Atlas, 1982
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CURVAS DE GAMMA RAY
CORREGIDAS YNO-CORREGIDAS
EN WASHOUT
From Dresser Atlas, 1982
WA
SHO
UT
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OTRAS CARACTERISTICAS• Problemas en la medida
– Emisiones aleatorias de GR– Movimiento de la herramienta
• Resultados– Medida imprecisa– Detalles suavizados
• Procedimiento– Nuevas herramientas mejores
detectores– Limite de velocidad en la toma del
registro• Herramientas viejas 1800 fph• Herramientas nuevas 3600 fph
– Cuidado en la interpretación de los limites de capas
Shale
4ftsand
Shale
5,400 ft/hr
1,800 ft/hr
600 ft/hr
API0 120
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RESPUESTA DEL GR EN FORMACIONES COMUNES
• Los Shales a menudo son radioactivos– Minerales Clays– Trazas y minerales pesados
• Las Areniscas pueden ser radio-activas (alto GR)– Minerales No-arcillosos, eje. micas,
feldespatos potasicos, glauconita– Con contenido de Minerales
arcillosos– Aguas ricas en uranio
• Unidades– GR calibrated to standard– Respuesta en “composición en la
barra de calibración” igual a 200 unidades API
– Calibración en piscinas
0 50 100 API units
Shale
Shaly sand
Very shaly sand
Clean limestone
Dolomite
Shale
Clean sand
CoalShaly sand
Anhydrite
SaltVolcanic ash
Gypsum
BO
REH
OLE
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ALGUNAS APLICACIONES DEL GR -COMO HERRAMIENTA VERSATIL
• Para Delimitar el yacimiento– “cutoff” de Vsh
• Para Correlacionar– Pozo a pozo– Open hole o cased hole– Correlación Corazón-a-Registro
• Para Definir el Ambiente– La forma de la curva ayudan a determinar los cambios en el
tamaño de grano, y los procesos y ambientes sedimentarios• Para Detectar fracturas
– Algunos depósitos “radiactivos” dentro de las fracturas• Control de profundidad• Indicador de Litología
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ZONIFICACION• Zonificación - Define los intervalos de propiedades similares de litología y fluidos para
identificar cambios verticales y laterales en las propiedades del yacimiento.• Criterio
– Litología (correlación)– Propiedades de los Fluidos– Porosidad y permeabilidad
• Litología - Identifica los marcadores para la correlación– Identificar picos de shale– Identificar los patrones del registro– Intervalos por encima y por debajo de la zona de interés (bracket)
• Comience con zonas de gran espesor– Inicialmente, la correlación pozo a pozo en zonas de gran espesor (varios
cientos ft) sedimentary packages between distinctive markers– Luego, correlacione intervalos mas delgados (100 - 300 ft)– Finalmente, evaluación detallada de las facies sedimentarias (5 - 60 ft de
espesor)• Consideraciones
– Pequeños cambios litológicos (facies)– Cambios en las propiedades de los fluidos– Tipos de registros disponibles
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CORRELACION DE REGITROS PASIVOS
• GR, SP, y CAL– Generalmente correlacionan– Medidas diferentes– Principios diferentes
• Ayudas en la Correlación– GR en lugar de SP en OBM– Detectar las zonas de shales
por ser mas fácil– Facilita la identificación de
“zonas”
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CORRECCION EN
PROFUNDIDAD DE LOS
CORAZONES
W. Ayers, 1997
SHIFT
LLSLLD
CA
LIPE
R
SP
GR(CORE)
GRN
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EFECTOS DE LA VELOCIDAD EN
LA TOMADEL REGISTRO
Y LA LONGITUD DE FILTRO
EN LOS REGISTROS
DE GR
GR 2.25 FILTER 100 FPM
GR 2.25 FILTER13 FPM
GR UNFILTERED13 FPM0 150 0 150
0 150
?
Los registros de alta resolución en capas delgadas como el
carbón, generalmente se toman a baja velocidad para definir mejor los límites de la capas
y sus intercalaciones
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sand
silt
dry clay
HC
free water
bound water
φt
φe
Vsh
Unidad de volumende roca
QUE ES VSHALE?
• Fracción de roca conformada por shale
• Porque calculamos Vsh en Arenas?– Delimita la calidad de roca en el
yacimiento– Shale = clays en la evaluación de la
formación– Los minerales Clays reducen la
permeab. y porosidad– Estiman altos valores de Sw– Shales reducen el espesor “Net pay”
• Definición de Vsh matriz (silt + dry clay)
+fluido (bound water)
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CALCULO DE VOLUMEN DE SHALE
Índice de Gamma RayMINMAX
MINSH GRGR
GRGRI−
−=
RELACCION ECUACION
Lineal Vsh = Ish
Clavier Vsh= 1.7-(3.38-(Ish+.7)2 )1/2
Steiber Vsh= 0.5*(Ish/(1.5-Ish))
Bateman Vsh= Ish (Ish +GRFactor)
Dresser Atlas Vsh= 0.083*(2 (3.7* Ish) -1)
Pre-Terciarias Vsh= 0.33*(2 (2* Ish) -1)
Factor GR =1.2 –1.7
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CALCULALANDO EL CONTENIDO DE CLAY EN (VSHALE)
• Indice de Shale
• Calculando Vsh– Varios Modelos– Siempre será Vsh < Ish
– Debe aplicarse solamente localmente
minmax
minGRGRGRGRIsh −
−=
)12(33.0
)34/()2/(
2 −=
−=−=
=
− shIsh
shshsh
shshsh
shsh
V
IIVIIV
IV
90 GAPIGR (max)
GR
GR(min)
15 GAPI
48 GAPI
90 GAPI
0 GR (API) 100
Shale
Shalysand
Cleansand
Shale
GR
Too
l
![Page 23: 03 Registro GR.pdf](https://reader034.fdocumento.com/reader034/viewer/2022050816/54e4f0b44a795974238b4783/html5/thumbnails/23.jpg)
RELACIONES DEL V SH
![Page 24: 03 Registro GR.pdf](https://reader034.fdocumento.com/reader034/viewer/2022050816/54e4f0b44a795974238b4783/html5/thumbnails/24.jpg)
PROBLEMA
Escoja el valor para GRmax y GRmin y determine Vsh en las arenas C, usando los métodos lineal, Clavier, y Steiber.
![Page 25: 03 Registro GR.pdf](https://reader034.fdocumento.com/reader034/viewer/2022050816/54e4f0b44a795974238b4783/html5/thumbnails/25.jpg)
GR ESPECTRAL• Diferentes Energías Th, U, y K• Herramientas de Medidas
– cuentas– energías
• Salida– Concentraciones de K, Th,
U– Th + K da CGR
• curva de GR sin-uranio• mejor medida para Vsh
CGR
SGR
ThK
U
![Page 26: 03 Registro GR.pdf](https://reader034.fdocumento.com/reader034/viewer/2022050816/54e4f0b44a795974238b4783/html5/thumbnails/26.jpg)
ANALISIS ESPECTRAL
• Suministra las cantidades individuales de uranio, potasio, y torio
• Buen detector de fracturas, debido a que el Uranio tiende a precipitarse con los minerales que llenan la fractura
• Un fuerte pico en la curva de uranio puede indicar fracturas
![Page 27: 03 Registro GR.pdf](https://reader034.fdocumento.com/reader034/viewer/2022050816/54e4f0b44a795974238b4783/html5/thumbnails/27.jpg)
GR ESPECTRAL (SGR)
• Calculo de volumen de arcilla en presencia de componentes radiactivos no arcillosos.
• Análisis de tipo de arcilla
• Detección de minerales pesados
• Identificación de materia orgánica y roca fuente
• Identificación de fracturas
• Correlación y estudios ambientales
![Page 28: 03 Registro GR.pdf](https://reader034.fdocumento.com/reader034/viewer/2022050816/54e4f0b44a795974238b4783/html5/thumbnails/28.jpg)
GR ESPECTRAL (SGR)
En Calizas
• U, indica la presencia de fosfatos, materia orgánica y estilolitos
• Th, indica contenido de arcilla
• K, indica contenido se arcillas y evaporitas
![Page 29: 03 Registro GR.pdf](https://reader034.fdocumento.com/reader034/viewer/2022050816/54e4f0b44a795974238b4783/html5/thumbnails/29.jpg)
GR ESPECTRAL (SGR)
En Areniscas
• U, puede indicar minerales pesados
• Th, indica contenido de arcilla y minerales pesados
• K, indica micas, arcillas micaceas y feldespato
![Page 30: 03 Registro GR.pdf](https://reader034.fdocumento.com/reader034/viewer/2022050816/54e4f0b44a795974238b4783/html5/thumbnails/30.jpg)
GR ESPECTRAL (SGR)
En Shales
• U, indica la presencia de roca fuente de HC
• Th, indica la cantidad de material detritico o el grado de arcillosidad
• K, indica tipo de arcilla y mica
![Page 31: 03 Registro GR.pdf](https://reader034.fdocumento.com/reader034/viewer/2022050816/54e4f0b44a795974238b4783/html5/thumbnails/31.jpg)
GR ESPECTRAL (SGR)
Afectado por:
• Barita en el lodo (reduce conteos)
• KCL en el lodo (El potasio enmascara la respuesta de la formación)
• Errores estadísticos (velocidad del registro)
• Tipo de revestimiento
• Posición de la herramienta
![Page 32: 03 Registro GR.pdf](https://reader034.fdocumento.com/reader034/viewer/2022050816/54e4f0b44a795974238b4783/html5/thumbnails/32.jpg)
PRINCIPIO DE ANALISIS PARA EL ESPECTRAL
La radiactividad de los tres minerales, basados en los picos de nivel de energía
![Page 33: 03 Registro GR.pdf](https://reader034.fdocumento.com/reader034/viewer/2022050816/54e4f0b44a795974238b4783/html5/thumbnails/33.jpg)
REGISTRO DE GAMMA RAY ESPECTRAL
![Page 34: 03 Registro GR.pdf](https://reader034.fdocumento.com/reader034/viewer/2022050816/54e4f0b44a795974238b4783/html5/thumbnails/34.jpg)
From Dresser Atlas, 1982
RESPUESTA DEL GAMMA
SPECTRAL EN LOSCARBONATOS DEL
MESOZOICOY LOS SHALES,
DE TEXASESTE-CENTRAL
![Page 35: 03 Registro GR.pdf](https://reader034.fdocumento.com/reader034/viewer/2022050816/54e4f0b44a795974238b4783/html5/thumbnails/35.jpg)
NORMALIZACION DEL REGISTRO GR
• NORMALIZACION Corrección lineal con respecto a un rango standard de GR
• Cuando? Es necesaria cuando:
Por mal funcionamiento de la herramienta
Diseño incorrecto de la herramienta (herramientas de diferentes épocas)
Error en la operación
• HISTOGRAMAS Grafican el porcentaje de frecuencia con que ocurre un dato y calcula: La media, desviación standard, moda, Valores Max y Min
![Page 36: 03 Registro GR.pdf](https://reader034.fdocumento.com/reader034/viewer/2022050816/54e4f0b44a795974238b4783/html5/thumbnails/36.jpg)
NORMALIZACION DEL REGISTRO GRY = m X + b
m = ____∆ y
∆ x= ______y2 -y1
x2 -x1
m = __________________New Hi - New Lo
Old Hi - New Lo
Conociendo un punto y la pendiente
y - y2 = m ( x - x2)
b - New Hi = -m * Old Hib = New Hi - (m * Old Hi)
GRN = ________________New Hi - New Lo
Old Hi - New Lo* GR + New Hi - (m * Old Hi)
![Page 37: 03 Registro GR.pdf](https://reader034.fdocumento.com/reader034/viewer/2022050816/54e4f0b44a795974238b4783/html5/thumbnails/37.jpg)
A PARTIR del GRMide radiactividad en la formación,No todos los minerales arcillosos son radiactivos,La illita y Smectita son radiactivos, (K y absorbe U y Th).La Kaolinita y Clorita no son radiactivos
A PARTIR del SPMide la diferencia de potencial entre un electrodo móvil y uno fijoEs afectado por:Salinidad del filtrado del lodo y agua de formación Rmf y RwTemperatura en el fondo del pozoPresencia de minerales pesadosEl hueco NO puede contener un lodo resistivo La respuesta es reducida frente a capas delgadas
DEFINICION DEL VOLUMEN DE ARCILLA (VSH)