Evaluacin de Formaciones IMSC. DANILO ARCENTALES ESPOL-FICT

18/05/2015 I TRMINO

LECTURA 02

EVALUACIN DE FORMACIONES

Evaluacin de FormacionesLa E.F. constituye un elemento esencial del negocio de exploracin y produccin de campos petroleros.

Mtodos usados para evaluar las formaciones

MWD Coring

SP

Qu tipo de informacin?- Litologa

- Porosidad

- Permeabilidad (k)

- Saturacin de Agua (Sw)

- Tipo de hidrocarburo

- Profundidad

- Presin

Registros-Fuente de data

Esquema

Entorno del pozo (Borehole Environment)

Entorno del pozoRt: resistividad verdadera de la formacin

Sw: saturacin de agua

Rw: resistividad del agua de la formacin

Rxo: resistividad de la zona invadida

Rmf: resistividad del filtrado de lodo

Sxo: saturacin de agua en la zona invadida

Rm: resistividad del lodo

Entorno del pozo

Litologa

Es la parte de la geologa que estudia a las rocas,especialmente el tamao de su tamao de grano,tamao de las partculas y de sus caractersticas fsicas yqumicas.

Se corren tegistros que nos provee informacin sobre lalitologa del reservorio para descartar cules son laszonas de poca importancia

stas zonas son consideradas aquellas con lutitas oevaporitas debido a su poca permeabilidad y porosidad

Registros para analizar litologaGamma-Ray

Potencial Espontneo (SP)

Coring

Coring - Procedimiento que se puede realizar ya sea durante la perforacin, antes o despus de que el pozo haya sido completado.

- Si es antes de que sea completado se requiere herramientas de wireline (de cable).

- Los mtodos convencionales usan un largo tubo en forma de barril que se encarga de recoger la muestra y traerlo a superficie.

- Tienen como desventaja que la muestra puede sufrir cambios fsicos en su viaje desde el fondo hasta superficie.

- Mtodos ms sofisticados se encargan de conservar la presin y las saturaciones originales de los fluidos de la muestra de roca. High pressure coring inmoviliza los fluidos.(freezing)

Coring- Objetivo

* Traer una muestra de la formacin y sus fluidos de poro a superficie en un estado original (inalterado), preservar la muestra y transportarla a un laboratorio para respectivos anlisis.

Mtodos de coringWireline Coring

- Ncleos sacados de las paredes del pozo por medio de percusin

- Diferentes tamaos y formas de guns

- 60 a 90 muestras por corrida

- Core barrel: Dimetro 3/4 1 1/8 in

- Tamao tpico del ncleo:

- 1 in dimetro

- 1 in longitud

Mtodos de coring- Wireline Coring

- Extraccin giratoria de muestras sacadas de las paredes del pozo

- Utiliza una broca circular con motor para extraer las muestras

- 30 o ms muestras por corrida

- Tamao tpico del ncleo:

- 15/16 in dimetro

- 1 in longitud

Mtodos de coring- Mtodos convencionales

- El drillpipe (tubera de perforacin) es removida del hoyo y armadacon una broca y barril hueco equipado con un barril interno norotacional

- Tamao tpico del ncleo:

- 1 7/8 5 in dimetro

- 400 ft 1.5 ft longitud

Potencial Espontneo SPTiene varias funciones como:

- Indicador de litologa

- Indicador de porosidad y permeabilidad

- Medida de Rw

- Medidor de la salinidad del agua de formacin

Potencial Espontneo SP

GeneralidadesSe registra suspendiendo un electrodo en el hoyo.

Se mide la diferencia de voltaje entre el electrodoinsertado y un electrodo de tierra.

Electrodo de tierra hace contacto elctrico ensuperficie con la tierra.

Estos electrodos son construidos en todas lasherramientas de registro.

SP puede ser registrado usando un registro deinduccin, laterolog, registro snico o con cualquierotro instrumento.

No puede ser registrado en lodos base aceiteporque no hay conductividad elctrica a travs dellodo y esto es de suma importancia para generarun SP.

GneralidadesCuando la salinidad del filtrado de lodoes menor que la salinidad de aguaconnata (Rmf mayor a Rw) SP esdeflectado hacia la izquierda, esnegativo se conoce como SP normal

Cuando Rmf menor a Rw, el SP esdeflectado hacia la derecha y llamadoSP reverso

Rmf = Rw

Cmo se obtiene RwSe debe determinar la relacin entre SP y las resistividades de filtrado de lodo (Rmf) y agua de formacin (Rw).

Una serie de caminos lgicos basados en leyes de qumica fsica nos llevan a esta ecuacin:

=

SP medido en mV

K = cte que depende de temperatura

=(+505)

8, T es la temperatura de formacin en F

Rmf se puede estimar como Rmf = 0.75 x Rm, sin embargo no es necesariamente correcto.

Cmo se obtiene Rw

En la ausencia de Rmf y dado un valor para Rm, el valor de Rmf puede ser estimado por medio del siguiente grfico:

Cmo se obtiene RwUn ajuste de ste grfico emprico nos da las siguientes ecuaciones:

= 1.065 10 9/13

= 0.88 10 10.4/7.6

Donde W es el peso del lodo en lbm/gal. Otra aproximacin estadstica para lodos con cloruro de sodio NaCL es:

Rmf = 0.75 x Rm

Rmc = 1.5 x Rm

Cmo se obtiene RwPara compensar una desviacin que se produce con altas concentraciones salinas hay que definir una resistividad efectiva equivalente Rwe:

=

Procedimiento para el uso de sta ecuacin:

1.- Establecer la temperatura de formacin

2.- Encontrar el valor de Rmf a la temperatura de formacin

3.- Convertir Rmf a temperatura de formacin a un valor de Rmfe

4.- Calcular el radio de Rmfe/Rwe usando la ecuacin de SP

5.- Calcular Rwe

6.- Convertir Rwe a temperatura de formacin a un valor Rw

BREAK (10 minutos)

1.- Establecer temperatura de formacinPuede ser estimada por simple extrapolacinde temperaturas de fondo de formacin y desuperficie. O usando la siguiente frmula:

= + .

Se asume:

=70 F

GradTemp = 1 F per 100 ft

Problema 11.- Si la temperatura de formacin a una profundidad de 11,304 ft fue de 200 F. La temperatura de superficie es asumida como 70 F.

a.- Encuentre el gradiente de temperatura en F/100F

2.- Rmf a TfRmf es medido a temperatura de superficie y debe ser convertido a condiciones del hoyo a temperatura de formacin antes de ser usado como parmetro en la ecuacin de SP. Soluciones de cloruro de sodio se comportan como se muestra en la grfica:

2.- Rmf a TfUna aproximacin al grfico por la frmula de Arps que se define como:

2 = 1(1+7)

(2+7)

Donde R1 es la resistividad de la solucin a temperatura T1 (F)

3.- Rmf a Tf a Rmfe

Esta grfica es usada para promediar aguade formacin conteniendo cationes decalcio y magnesio con iones de cloruro desodio.

Filtrado de lodo no contiene la mismamezcla, por lo tanto para lodo fresco esnormal convertir Rmf a Rmfe usando starelacin:

Rmfe = 0.85Rmf,

Siempre y cuando Rmf sea mayor a 0.1ohm-m a 75 F

4.- Radio Rmfe/Rwe usando SPLa ecuacin usada para calcular el radio Rmfe/Rwe:

= 10/

En donde:

=(+505)

8

5.- Calcular RweSe calcula Rwe dividiendo el valor conocido de Rmfe para el radio Rmfe/Rwe encontrado en el paso 4.

6.- Convertir Rwe a RwEs el mismo proceso del paso 3 pero de manerareversa usando la siguiente grfica:

Factores que afectan SP

- No SP en lodos base aceite debido a que no hay caminoelctrico en la columna de lodo.

- Formaciones de lutita reducen la medida SP

- Saturacin de hidrocarburo reduce las medidas de SP

- En formaciones duras las resistividades pueden ser altas (bajaporosidad) afectando la distribucin de la corriente SP.

SP como indicador de lutitaLa presencia de lutita tiende a reducir la medida SP.

Si es el valor observado en una arena limpia y es el valor observado en una lutita, cualquier valor intermedio de SP debe ser convertido en un valor para el volumen de lutita usando la siguiente relacin:

=

Gamma RayTiene funciones como:

- Evaluar el contenido de lutita en la formacin

- Anlisis de litologa y mineraloga

Generalidades- Mide las emisiones naturales de rayos gamma del subsuelo

- Pueden tomarse medidas de rayos gamma a hueco abierto oentubado debido a que los rayos traspasan fcilmente el casing

- GR tool consiste de un detector de rayos gamma y laelectrnica asociada para transmitir la tasa de conteo degamma ray a superficie

- Disponibles para altas temperaturas (ambiente hostil) y altaspresiones

Generalidades- Track 1

- Unidades API

- GR aumenta de izquierda a derecha

- Se usan 2 tipos de detectores de rayos gammaen la industria

- Geiger-Mueller

- Scintilleo (Scintillation Detector)

Detector de Scintilleo- Son los ms usados conteniendo un cristal de yoduro de sodio

- Cuando el rayo gamma golpea el cristal un fotn de luz es emitido

- Este fotn de luz luego golpea un fotoctodo hecho de magnesio silverado o de cesio

- Cada fotn al golpear el fotoctodo libera un paquete de electrones que son acelerados

Factores que afectan las medidas de GR- La posicin de la sonda en el hoyo (excentricidad)

- Tamao del hoyo

- Peso del lodo

- Tamao y peso del casing

Estimacin de contenido de arcilla usando GREs comn encontrar materiales radioactivos asociados a minerales arcillosos que contienen lutita

Es por esto que es prctico aceptar el uso de la deflexin gamma-ray como un indicador de volumen de arcilla

El procedimiento se basa en re escalar el gamma-ray entre su mnimo y su mximo valor desde 0 a 100%:

=

Discriminacin de rocas reservorios