Tutorial IP 3.5 y Algunos Conceptos de Registros de Pozo

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por:Arlen ZapataEstudiante De Ingeniería de PetróleosUniversidad Nacional de Colombia2011

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Antes de comenzar, aclarar que muchos de los conceptos presentados acontinuación, son basados en distintas bases bibliográficas y algunosempíricamente.

La intención de este tutorial, es ayudar a aquellas personas que se introducen enel tema de registros de pozo ó hueco, mostrando diferentes tipos de registros.

Se mostrarán algunas bases de cómo operar el software de Interactivepetrophysics 3.5, un software que cumple con muchas expectativas a la hora detrabajar con registros de pozo.

Para poder empezar deben descargar:- Software Interactive Petrophysics V3.5 (links)- Base de datos «X_Pozo_Paka_Sur-3»

Teniendo ya esto podemos proceder a manejar este software con la base dedatos suministrada.

Antes de comenzar unos cuantos conceptos básicos a tener en cuenta.

NOTAS

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CONCEPTOS BASICOS

Una formación Rocosa cualquiera, contiene numerosas propiedades físicasasociadas con ella. Por esto este tutorial solo mostrará aquellas que puedanmedirse y que sean necesarias para este.

La Porosidad (ɸ): Es el espacio Vacío Entre granos que está lleno con líquido o congases.

Saturación de Agua(��): Es el porcentaje del espacio poroso lleno de agua.

Resistividad (R): La resistencia a la corriente eléctrica presentada por un volumenunitario de roca.

Resistividad del Agua de Formación (��): es la resistencia eléctrica del agua quellena el espacio del poro en la roca. Este valor puede variar de acuerdo a lasalinidad del agua y la temperatura presente.

Permeabilidad (K): La capacidad que tiene la formación para permitir que losfluidos la atraviesen, es decir que grandes granos con grandes espacios porales sonpresencia de altas permeabilidades.


Cubo 1. Nos muestra una saturación deagua del 100%

Cubo 2. Tiene una saturación deagua del 80% y un 20% saturadode hidrocarburos

1.

2. Hidrocarburos

Agua

Agua

Por consiguiente el Volumen de agua para el cubo 2.seria, asumiendo una porosidad del 20%:

ɸ*��=20*80Así se podría decir que un 16% del volumen es agua,o un 80% del espacio del poro esta lleno por agua.


� =��

�� x100

Existen dos clases de porosidad: absoluta y efectiva. La porosidad efectiva tieneen cuenta solamente la presencia de poros interconectados, mientras la porosidadabsoluta tiene en cuenta la presencia de poros ya sean interconectados o no. Portanto la porosidad absoluta es mayor que la porosidad efectiva.

Cabe diferenciar que porosidad primaria es el espacio poroso es intergranularpresente, la porosidad secundaria se forma después de la depositación creandoespacios vacíos, como lo pueden ser cavidades o fracturas de carbonatos. Cuandohay presencia de lutita el espacio poroso ocupado por el agua en la arcilla estaincluido con el espacio poroso de la roca lo que nos arroja una porosidadtotal(ɸt). Si únicamente se considera el espacio poroso en una formación arcillosa,este espacio poroso se conoce como Porosidad Efectiva (ɸe).

ACERCA DE POROSIDAD…


RESISTIVIDAD

Se define como la resistencia que presenta una formación al flujo de la corriente eléctrica.

• Rt : Describe la resistividad de una formación en la zona virgen o no afectada por el proceso de perforación.

• Ro: Describe una forma especial de Rt. Es la resistividad de una formación limpia cuando todo el espacio poroso está lleno de agua connata (Rw).

• Rw: Es el símbolo para la resistividad del agua de formación (connata).

Les damos diferentes nombres a las resistividades de acuerdo al tipo de fluido presente.

SATURACION DE HIDROCARBUROS

�� =��

�� X100

�� = 1 − ��


El término Formaciones Limpias (Arenas) se refiere a todas aquellas formaciones sin presencia de Arcilla.

Este término describe a aquellas formaciones donde alguna de los espacios vacíos(porosidad) están llenos de arcilla.


Donde se encuentra el cabezal y un esquema acerca del pozo es en el archivo BHV-CAMPO

POZO PAKA-SUR 3

Toda esta información la podrán encontrar dentro de la base de datos «X_Pozo_Paka_Sur-3» buscando en la carpeta su cabezal.


Señalamos esta opción para buscar nuestra base de datos que debimos descomprimir con anterioridad

La carpeta en la cual tenemos nuestra base de datos

Luego de tener nuestra base de datos ubicada y lista para cargar solo es dar clic en «OK»


Ahora, damos clic en «Select All» y luego se habilita la opción «Load», esto con la intención de cargar nuestro nuevo pozo a analizar, damos clic en ella, y podemos

cerrar.


Ahora bien, para cargar el archivo que contiene nuestro pozo, debemos ir a «Input/Output» – «Load Data» - «LAS/LBS Load»

Aquí seleccionan el archivo «PKS_03_CAMPO.las» y clic en «abrir»


Aquí se muestran los registros que se tienen para nuestro pozo, con su respectivonombre dentro del programa, sus unidades, tipo, también nos muestra al lado derecholos intervalos del pozo.

Aclaración: Todos los registros pueden variar, de acuerdo a cada base de datos sedispone una cantidad de registros, como pueden hacer falta algunos.


Damos clic en «WH» para introducir datos deresistividades y sus temperaturas.


Dando clic en «CH» podemos ver todas las estadísticas, descripciones e historia de cada una de las herramientas.


Luego dan clic allí en «Load», les saldrá un anuncio solo den clic en «YES ALL»

A continuación abriremos «View» - «Log Plot»

Después de esto, se abriráuna ventana como esta, estaserá donde colocaremosnuestros registros a analizar.

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Luego debemos dar clic en «File» – «Program Default Plots» – «4 Tracks bLank» o «3 tracksBlank» de acuerdo a lo que se necesite en este caso usaremos 3 pistas

Tipo de registro

Intervalo

Pista o track


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Luego de ya tener nuestras pistas listas, damos clic en la primera de ellas en el número del tracks, allí veremos que se nos abre un cuadro como el de arriba.

Observemos que he puesto tres registros:- Gamma Ray- Potencial espontáneo- Caliper

POR QUE? O PARA QUE?


REGISTRO DE RAYOS GAMMA

Este es un registro continuo de la intensidad de la radiación natural que lasformaciones penetradas emiten.

Fuentes de radioactividad:- Potasio ��

- Torio- Uranio

Grabaciones siempre positivas, Altos contenidos reactivos pueden indicarpresencia de arcillas, bajas lecturas del registro pueden indicar arenas.

REGISTRO SP

Este registro necesita de fluidos de perforación conductivos

En pozos vacíos o pozos perforados con lodo base aceite, una curva de SP nopuede ser hecha. Ya que no muestra ninguna variación.

Dos componentes:- Componente Electroquímico [Eq]

- Potencial de Difusión. [Ed]- Potencial de membrana.[Ec]

- Componente Electrocinético [Ec]


Esta línea, es paramostrar hasta dondeaparece el casing,esto lo pueden ver enel encabezado. Paraesto recortamos elregistro ya que lapresencia de este nosdistorsiona el registroen ese punto.


Para editar la profundidad que estamos analizando damos clic en «File» – «Edit Depths»

Colocan 9415. que es donde termina el casing

Seleccionan esta opción parapoder editar los rangos deprofundidad.


Damos clic aquí para seleccionar una nueva area de trabajo.

Nuevamente seleccionamos «file» -«Programs default plots» – «3 tracksBlank»

Como ahora vamos a crear una zonificación debemos ir a «well» – «Manage Zones/Tops»


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Dar clic en «new Tops»

Estas profundidades dadas en la zonificación serán luego serán editadas de acuerdo a los

registros.


Aquí para poder realizar una zonificación debemos dar clic sobre «style» y buscar la opción «Zone».


Luego, debemos dar en el tipo de curva y como se puede observar ya nos muestratipos de zonificaciones disponibles entre ellas «Zonificación GR & SP» esta laseleccionamos ya que es la que vamos a editar.

Seleccionamos en el track 3 la curva GR, luego damos clic en «Shading», llenamos como muestra la siguiente imagen. Para definirlo damos clic en «Define»


Tipo de curva

Mayor y menor valor de la curva.

Variación del color

Como se puede observar nuestracurva GR ahora muestra unavariación de colores, esto nos puedeayudar con la interpretación para lazonificación, ya que como se puedeobservar donde se encuentra elcolor azul muy oscuro es unapresencia de arcillas, tambiénpondremos el registro SP, paraayudarnos con la zonificación.


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Utilizamos una escala de 600 parapoder ver un poco mejor la curva

Para realizar la zonificación el track 1. solo es necesario dar clic derecho y clic en «new zone»el criterio de zonificación varía de acuerdo a cada analista así que por práctica cada unopuede realizar su propia zonificación, recordando claro que con el shading realizado podemosser un poco mas exactos en cuanto a la variación de los colores, donde el colores muy azulesnos muestra una clara presencia de arcillas.


La zonificación aquí dada es a priori, y posiblemente no la correcta, pero solo esmostrada con la intención de dejar ver como quedaría una zonificación de acuerdo a lacurva GR & SP, al lado izquierda pueden ver los valores dados para esta.


Ahora, procedemos a calcular el volumen de arcilla

Para calcular el volumen de arcilla presente en las formaciones, vamos a «interpretation» – «Clay Volume»


Sabiendo que de acuerdo a las lecturas de la curva GR podemos dar clic en la zonificación y dar «splitzone» así nos mostrara un lectura de volumen de arcilla diferente en cada sector, la línea roja nos indicael mínimo valor y la verde el mayor.

Ahora bien esto lo pueden realizar también con otros registros, como lo pueden ver en la ventana decalculo «Clay volume analysis».


Bueno ahora procedemosa realizar un crossplot deneutrón vs densidad, asíque llenamos tal cual comoaparece en la imagen,recordando dejar lascurvas en estado lineal, lacurva NPHI es la neutrón yLa RHOB la density,además añadimos la GRpara ver como varía deacuerdo a su lectura.


Según la literatura, bajas unidades API indican que la litología podría ser una arena. Para este pozopodemos ver que esto se cumple ya que los colores azules representan bajos valores de GR y seencuentran ubicados cerca de la línea de arena, mientras altos valores de GR, para este caso café, seencuentran ubicados en la zona litológica de dolomita. Se puede notar que hay una gran densidadde puntos en la calcita con baja porosidad y también en la dolomita con alta porosidad, estorefuerza los gráficos anteriores del registro GR que tenia algunos cambios abruptos.


Este crossplot de porosidad a partir de los registros neutrón y densidad. Se puede notar que hay una grandensidad de puntos entre 13% y el 20% para las litologías de arenas y calcitas, y para la dolomita hay unagran densidad de puntos entre 25% y el 35%. Esta información se puede reforzar mediante otros tipos degráficos como el grafico M-N, MIP, etc pero se requiere de otros registros los cuales no se encuentran adisposición (Sónicos). By Arlen Zapata - http://petrole-x.blogspot.com 32

CALCULAR GRADIENTE DE TEMPERATURA.

Este gradiente se hace necesariocalcularlo ya que algunas variables de laformación varían su valor de acuerdo aeste. También es de saber que laresistividad es función de la temperatura.

Cuando vamos a calcular nuestrogradiente de temperatura, debemosconocer la temperatura a unaprofundidad inicial, y otra a una final,los dos datos que se introducen aquíson tomados del cabezal del registro.


Ahora calculamos el Rw del SP, en estesolo debemos introducir el dato de Rmf auna temperatura, el cual lo obtenemos delcabezal del registro.

Obviamente cabe resaltar que se calcula por SP para obtener menores errores en las curvas generadas.


Ahora calcularemos saturaciones de agua, yporosidades a partir de los registros que sedisponen.

Este registro lo seleccionamos ya que en lainformación de las herramientas podemos vercomo esta tiene la mayor resolución vertical,para poder determinar Rt.

La ecuación para saturación puede variar deacuerdo al cual queramos utilizar, recordarque Archie solo aplica para arenas limpias,eso quiere decir que no tiene en cuenta elcontenido de arcillas, si queremos observar lasaturación de agua de acuerdo a un modeloque la tome en cuenta entonces tendría quecalcular esta con simandoux u otros modelosde acuerdo a la teoría.

Cambiamos este VCLGR ya que este es masexacto ya que es calculado en base a lacurva GR.


Ahora bien, damos clic en Output curves, donde señalaremos las curvas quedeseamos obtener de acuerdo al modelo dado para cálculos, recordar que cadasaturación da un dato diferente por esto es mejor solo señalar aquella quecorresponde a su ecuación o modelo seleccionado en la parte anterior.


Como vemos en la saturación solo señalamos Saturación de agua por Archie (SWArch)ya que el método inicial es Archie, el cual solo aplica para arenas limpias.


A este aviso solo damos clic «OK»

Todos estos registros que nosarroja, algunos no están bienorganizados o no se tienen lossuficientes registros para quelos arroje así que por esto no sepreocupen. Para esto abrimosunos tracks para comenzar connuestros análisis.


Saturaciones con diferentes métodos: cómo se puede ver en la gráfica. Se muestra el resultado de Sw obtenido portres diferentes métodos, Archie, Dual Water, Simandoux.En esta gráfica se observa como estos tres métodos en zonas donde ay presencia de arenas arcillosas, el método deArchie no muestra un valor acertado de Sw ya que este método está diseñado para arenas limpias, lo contrario pasacon Simandoux el cual tiene en cuenta este efecto, un claro efecto se observa en la zona subrayada por las flechas,donde con ayuda del Registro de Rayos gamma nos indica una zona de arcillas, notamos como solo Simandouxmuestra una Sw para esta zona


La intención de también introducir el método de Dual Water, es mostrar como este métododiferencia de Archie teniendo en cuenta la presencia de arcilla en las arenas, aunque estemétodo tampoco tiene en cuenta una formación de shale como el modelo de Simandoux,pero con la intención de ver como se diferencia el modelo de Dual Water de Archie, en lagráfica se añade un Shading llamado “efecto Arcilla” de color azul para ver lascorrecciones que realiza como se observa en la figura anterior. En este modelo, unaformación arcillosa es asumida para comportarse como si esta contuviera dos tipos deagua.La intención de mostrar como varían estos métodos, es a razón de que si se tiene un valorde Sw que no toma en cuenta el contenido de arcillas, este nos mostrara unasobreestimación de dicha Sw, dándonos a entender una zona de potencial marginal enalgunas ocasiones, ya que la variación del valor de estas saturaciones tienen un grancambio, en pocas palabras teniendo en cuenta este contenido de arcillas se puede teneruna mejor identificación de la zona de estudio.

Ahora bien vamos a realizar una zonificación en base a los registros de resistividad, esaplicar los mismo pasos que hicimos para zonificar respecto al GR & SP. Así que nomostraré todos estos pasos de nuevo.

Tener en cuenta Herramientas de acuerdo a su resolución vertical:- MNOR: herramienta Somera – MicrologNormal- MNIV: Herramienta media – MicrologLateral- HT12: Herramienta profunda.


En la gráfica nos muestra como en base a registros de resistividad se realiza un zonificación, con lasdiferentes herramientas de micro resistividad se obtienen diferentes valores resistividad. Cuando se tieneestos valores graficados, junto a un track adicional donde mostraremos el diagnostico de invasiónpresente, haciendo un shading llamado “invasión” en el track 3, basado en la diferencia de MNOR yMINV, valores para los cuales MNOR sea mayor que MINV, ya que esto hace referencia la MNOR registrala resistividad somera, mientras que la MINV registra la resistividad de la zona media, ahora bien estazonificación nos arroja 13 zonas de acuerdo a los datos de micro resistividad como se ve ilustrado en lagráfica.


Vamos a realizar correcciones de las herramientas LLD, LLS, MSFL, registros de resistividadcon la intención de mas adelante calcular el diámetro de invasión, y sabiendo que claro hayque tener las 3 herramientas, ya que con solo dos esta profundidad de invasión no puede serdeterminada. La lectura de las herramientas normales son diferentes debido a la invasión, lamagnitud relativa de las lecturas indican la carencia de invasión.

Nota: las correcciones se realizan por Halliburton ya que como ven en el encabezado estos registros son tomados por dicha empresa


Nos pide la herramienta Deep Laterolog, así que tomamos la HT12

Tamaño de la broca, tomado del cabezal.

Excentricidad dela herramienta

Las tres herramientas corregidas


Introducir las herramientas corregidas


la magnitud relativa de las lecturas indican la carencia de invasión, así bien habiendohecho la corrección necesaria se puede proceder a calcular la profundidad deinvasión como son mostrados en la figura. Donde se señalan 3 zonas que presentanel mayor grado de invasión.Sabiendo que donde el efecto de invasión es insignificante podemos asumir RT puedeser calculado fácilmente.


Se muestra en el primer track el GR libre de uranio para una mejor aproximación, en el track 3 lascorrecciones del registro de resistividad de la zona somera y la zona profunda y el los mismos sincorrección, en el track 4 el caliper y el tamaño de broca, en el 5 se muestra la corrección y sin ella elregistro de resistividad de la zona media.


En el figura Se muestra como el registro de resistividad de profundidad somera se ve afectada por elaumento en el diámetro del hueco esto lo podemos confirmar observando que el gamma ray indica queen dicha zona hay presencia de shale y esta se puede dilatar o hinchar por el fluido de perforación,entonces el aumento del diámetro del hueco se debe a la presencia en esta zona de arcilla.


Ahora para graficar el crossplot de Pickett, como sabemos este nos mostrará la formación de acuerdo asus registros como se encuentran ubicados los puntos dentro de la saturación de agua. Para esto en eleje x debe ir Rt y en el eje Y debe ir porosidad efectiva que es calculada en los valores de porosidady saturación mostrados antes.Recordar marcar «standalone Pickett Crossplot» así nos permitirá editar las líneas de saturación deagua. También si desean pueden aplica por una zonificación solo marcando «Zonal Depths».


Aquí observamos como queda nuestro gráfico de Pickett, la zonificación que ven al ladoderecho la hice en base a la resistividad, cada uno puede realizarla y luego aplicarla aeste gráfico, como dije antes son los mismo pasos de la zonificación por SP & GR.Ahora bien para saber de que nos sirve esto, pues si observan hay ciertos puntos que sealejan del valor de saturación de agua 100%, entre mas se aleja mas nos indica quehabría posible presencia de Hidrocarburos.


En el cut-off se toman valorespara: ᶲ≥0.13, Sw≤0.5,VCLAY≤0.5, Así también dandouna zonificación de acuerdo alas zonas de interés presentesmostradas por este método deinterpretación.


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Bueno de acuerdo al cut-off nos muestra las zonas de interés señaladas con un colorrojo y verde, zonas donde posiblemente existan hidrocarburos, podemos realizar unazonificación de acuerdo a estos como se ve en la imagen, y luego realizar un gráficode Pickett con esta zonificación para observar como este confirmaría lo antes dicho.


Algunas conclusiones…

El registro GR y SP nos pueden brindar una ayuda para crear una zonificación, cabeaclarar que el SP en algunos casos es inservible, pero en pozos donde se puedancorrer juntos son una buena base. El registro caliper nos sirve para observar en cualexiste algún hinchamiento o desmoronamiento en la formación.

El registro neutrón y density son una buena base para hacer cálculos referentes aporosidad.

La resistividad varía de acuerdo a la temperatura.

Modelo de Archie para cálculos de saturación de agua solo aplica para arenaslimpias, es recomendable utilizar el modelo de simandoux en donde se quiere tenercerteza acerca de presencia de arcillas.

Los registros de pozo, nos pueden brindar una buena información acerca de nuestropozo.

Los crossplot son de gran ayuda a la hora de comprender la variación dediferentes propiedades en la formación del pozo.

Se pueden utilizar diferentes modelos para el cálculo de Sw,, y se puede observarcomo varía este valor teniendo o no en cuenta el contenido de arcillas en la formación.


Las invasiones determinadas por los registros de resistividad indican posibleszonas con buena permeabilidad

A partir de registros de resistividad se puede obtener una buena informaciónpara la zonificación y la identificación de presencia de hidrocarburos.

La utilización de correcciones en herramientas de resistividad nos brinda laposibilidad de obtener la profundidad de invasión que nos sirve para obtenerdatos de profundidad de invasión en la formación a estudiar.

Los resultados arrojados en la zonificación realizada por cut-off indican zonascon posible contenido de hidrocarburos.

Espero les haya sido de gran ayuda, recuerden visitar http://petroleo-x.blogspot.com , si tienen alguna duda me lo hacen saber.

Esto es todo por el momento…


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