7/23/2019 8 Registros Litologicos SP Material
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Registro Litolgicos
-Registro Potencial Espontaneo (1931)
- Aplicaciones- Principio de medicion
Fuente: Material Profesores Victor Casas (UCV), Yaraixa Prez (UCV) , M.Batzle (Colorado school of Mines) y Jorge Mendoza (U!)"
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Registro Litolgicos
-Registro Potencial Espontaneo (1931)
- Aplicaciones- Principio de medicion
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APLICACIONES DEL SP
Deteccin de capas perea!les
Estiacin de la resisti"idad del ag#a connata (R$) Estiacin del "ol#en de arcilla (%s&) Clc#lo de la arena neta
Correlacin estratigr'ica Alg#nas "eces indica a!ientes depositacionales
Deteccin de capas perea!les
Estiaci
n de la resisti"idad del ag#a connata (R$) Estiacin del "ol#en de arcilla (%s&) Clc#lo de la arena neta
Correlacin estratigr'ica Alg#nas "eces indica a!ientes depositacionales
LOS USOS PRINCIPALES SON
CALCULAR LA RESISTIVIDAD DEL AGUA DE
FORMACION
INDICADOR DE PERMEABILIDAD (LITOLOGIA)
CALCULO DEL VOLUMEN DE ARCILLA
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El registroSPes una medida de la diferencia de potencial natural que
existe entre un electrodo en el pozo y un electrodo de referencia en la
superficie. Este potencial es creado por la formacin con ayuda del lodo
de perforacin y no se necesita aplicar ningn voltaje externo.
RE*IS+RO SP
,ERRA-IEN+A SP
PRINCIPIO DE -EDICION
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UNIDADES DE SP
milivoltios (10-3v)
No existen valores de referencia absoluta
Negativo a la izquierda. Positivo a la derecha
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S#ar.
SP es registrado en pozos a hueco abierto y es usado para
!eteminar "#
!eterminar $shen capas permeables
!etectar capas permeables y l%mites de capas
&itolog%as permeables defle'in hacia la izuierda si "mf * "#(arenas+ carbonatos) y defle'in a la derecha si "mf , "#.
&itolog%as impermeables sin defle'in (lutitas+ carbones).
Se e afectada la resolucin en capas delgadas+ shaliness y presenciade gas.
l inconeniente es el tipo de lodo.
$ariations in SP are due to differences in salinity bet#een the boreholefluids and connate #ater ("mfand "#)
&a respuesta del SP en lutitas es relatiamente constante y esto esporue el SP esta con respecto a la l%nea base de la lutita.
SP es registrado en pozos a hueco abierto y es usado para
!eteminar "#
!eterminar $shen capas permeables
!etectar capas permeables y l%mites de capas
&itolog%as permeables defle'in hacia la izuierda si "mf * "#(arenas+ carbonatos) y defle'in a la derecha si "mf , "#.
&itolog%as impermeables sin defle'in (lutitas+ carbones).
Se e afectada la resolucin en capas delgadas+ shaliness y presenciade gas.
l inconeniente es el tipo de lodo.
$ariations in SP are due to differences in salinity bet#een the boreholefluids and connate #ater ("mfand "#)
&a respuesta del SP en lutitas es relatiamente constante y esto esporue el SP esta con respecto a la l%nea base de la lutita.
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De'le/iones del SP
!ependen del radio
"mf/"#y el espesor de la
capa+ shaliness y la
saturacin de
hidrocarburo.
!ependen del radio
"mf/"#y el espesor de lacapa+ shaliness y la
saturacin de
hidrocarburo.
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PRINCIPIOS DE MEDICION
TRES FACTORES SON NECESARIOS PARA PROVOCAR UNA CORRIENTE DE SP
FLUIDO CONDUCTOR DENTRO DEL POZOFLUIDO CONDUCTOR DENTRO DEL POZO
UNA CAPA POROSA Y PERMEABLE RODEADA POR UNA FORMACIONUNA CAPA POROSA Y PERMEABLE RODEADA POR UNA FORMACION
IMPERMEABLEIMPERMEABLE
UNA DIFERENCIA DE SALINIDAD ENTRE EL FLUIDO DEL POZO Y EL FLUIDO DEUNA DIFERENCIA DE SALINIDAD ENTRE EL FLUIDO DEL POZO Y EL FLUIDO DE
FORMACION I.E. : EL MUD FILTRATE Y EL AGUA DE FORMACIONFORMACION I.E. : EL MUD FILTRATE Y EL AGUA DE FORMACION
LOS DOS PROCESOS QUE CREAN MAYORMENTELOS DOS PROCESOS QUE CREAN MAYORMENTE
UNA CORRIENTE DE SP SONUNA CORRIENTE DE SP SON
DIFUSIONDIFUSION
POTENCIAL LUTITICOPOTENCIAL LUTITICO
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Potencial de electro0#ico
Cuando dos soluciones de diferente concentracin se ponen en contacto+ se obsera
una diferencia de potencial a tra0s del l%mite ue las separa. sta es la condicin ue
se presenta en los pozos petroleros ya ue todas las formaciones+ por razn de su
origen+ contienen agua intersticial ue generalmente es m1s salada ue el agua delfiltrado de lodo.
l fenmeno electrou%mico+ se puede erificar de dos maneras a) teniendo como
l%mite ue separa las dos soluciones una membrana permeable e inerte (contacto
directo)+ es decir+ el potencial de difusin) y b) teniendo como l%mite ue las separa+
una lutita+ es decir+ el potencial de membrana.
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Potencial de di'#sin
Se tienen dos soluciones de cloruro de sodio de diferente
concentracin. &a membrana porosa ue las separa tiene
como 2nico fin facilitar el contacto entre las dos solucionessin mezclarse.
CparaR
R
Ew
mf
d
0
25log5.11
=
&a potencial debido al fenmeno de difusin+ se
puede determinar apro'imadamente aplicandola ecuacin de 3ernst dada em miliolts
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n el caso de los pozos+ este potencial se origina en el contacto entre el lodo
de perforacin y la pared de la formacin porosa y permeable. la solucin m1s
concentrada ("#)+ es el agua ue contiene la formacin y la menos concentrada
el agua del filtrado de lodo ("mf) y la membrana porosa+ la arena o formacin
porosa de ue se trate.
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En este e2eplo
R' R$
En este e2eplo
R' R$
4ones de cloro
son m1s
peuenos y
mas moibles.
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1 mm
Micromodelo
--
-
-
-- --
--
-
---
-
-
-
-
--
+
++
+ +
+
+
+
++
+
++
+
+++
+
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Potencial de e!rana
4gual ue en el caso anterior se tienen dos soluciones de diferente
concentracin+ pero ahora separadas por una membrana catinica+ es decir+
ue slo permite el paso de cationes o iones positios.
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4dentificando el e'perimento antes descrito+ con la presencia del fenmeno en
el pozo se e ue la membrana catinica corresponde a la lutita5 la solucin
m1s concentrada+ contin2a siendo el agua intersticial y la menos concentrada
el filtrado de lodo. Ba6o estas condicones habr1 una carga positia frente a la
lutita en el lodo y una carga negatia en la arena en el contacto con la lutita.
CparaR
R
E w
mf
m
0
25log1.59
=
l potencial ue origina este fenmeno+ tambi0n se
puede determinar apro'imadamente por la ecuacin de3ernst
Como se e+ el potencial de membrana es el ue aporta
mayor parte del potencial ue corresponde a la cura de SP.
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En este e2eplo R'
R$
En este e2eplo R' R$
Iones de sodio son atradospor la carga negati"a de lasl#titas
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Potencial de electro0#ico total
&leando al perfil esuem1tico de un pozo la posicin de las fuerzas electromotrices
descritas anteriormente+ se puede er ue ambos potenciales euialen a dos pilas+ o
elementos olt1icos dispuestos en serie.
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n el caso de ue ninguna otra corriente circule en el pozo+ el alor
de la diferencia de potencial entre las arenas y la lutila o potencial
espont1neo ser1
Cpara
R
RSP
w
mf 025log6.70
=
Como el alor de 78.9 es 1lido slo para la temperatura de :; 8C+ la
ecuacin general es
formacindeTaKR
RKSP
w
mf,log
=
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POTENCIAL SP
Arena o CalizaArena o Caliza
&utita&utita
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CORRIENTES DE SP
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AL*4NAS CONDICIONES DE RE*IS+ROS SP
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Se estudiar1n los siguientes casos
- Arenas delgadas
- 4ntercalaciones delgadas de lutitas en arenas
- Arenas con agua salada y arenas con
hidrocarburos.- Arenas arcillosas.
- >ormaciones duras. (Calizas)
- Caliza porosa y caliza compacta entre lutitas
- Caliza compacta entre dos capas de calizaporosa.
- Caliza compacta entre dos lutitas.
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Arenas delgadas.
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4ntercalaciones delgadas de lutitas en arena.
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Arenas con agua salada y arenas con
hidrocarburos.
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Arenas arcillosas.
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?asta el momento se ha enido haciendo
cont%nua referencia al caso de arenas. &as arenas o
areniscas por lo com2n tienen resistiidades ue
oscilan entre ba6as y moderadas+ a2n conteniendo
hidrocarburos. Se dice ue son formaciones blandas.'iten otros tipos de formaciones llamadas duras
y ue el0ctricamente se caracterizan por su alta
resitiidad en el registro+ dentro de las cuales se
encuentran las calizas y en general las rocascarbonato.
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@eneralmente las calizas son de gran espesor5
adem1s+ por razones de su origen+ dentro de la caliza
pueden e'istir capas alternadas de calizas porosas y
permeables en capas de caliza compactas. ormaciones duras (Calizas)
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Caliza porosa y caliza compacta entre lutitas.
>ormaciones duras (Calizas).
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Caliza compacta entre dos capas de caliza
porosa.
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Caliza compacta entre dos lutitas.
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L5-I+ES DE CAPAS
Como se di6o al comienzo la clase+ la cura del potencial espont1neo permite la
determinacin de los l%mites de las capas permeables. l l%mite entre una capa
de arena y de lutita est1 en el punto de infle'in de la cura SP.
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CALCULODELARESISTIVIDADDELAGUADEFORMACION
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CALCULO DE LA RESISTIVIDAD DEL AGUA DE FORMACION
PARA TEMPERATURA FAHRENHEIGHT
[ ])(
)(log5.60133.0
ew
emf
RRTSSP +=
[ ])(
)(log6524.0
ew
emf
R
RTSSP +=
PARA TEMPERATURA CELCIUS
Donde:
SSP:Valor SP esttico (con su signo)
Rmf(e):Resistividad equivalente del mud filtrate0.85 x Rmf
Rw(e):Resistividad equivalente del agua de formacin
T:Temperatura de la formacin.
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CALCULOSADICIONALESPARARW
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Rmfde la formacin se calcula por la siguiente frmula:
!onde
Rmf(m):Resistividad del mud filtrate medida antes de inyectar el lodo
Tm: Temperatura a la que se midi R
mf(m)( F)
La temperatura de la formacin se calcula por interpolacin de los
valores de temperatura en la superficie y en el fondo del pozo:
Donde:
TS: Temperatura de la Superficie( F)
TFP: Temperatura en el fondo del pozo( F)
h: Profundidad de la formacin (ft)
H: Profundidad del fondo del pozo (ft)
H
h
TSTFPTST )( +=
)7(
)7()()( += TT
RR mmmfhmf
CALCULOS ADICIONALES PARA RW
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#$o
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SP
"$"
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SP
"$"
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S
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AMB43
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C#%C&P'# & P#'&%C*+&P#%'% &''C#
n la interpretacin cuantitatia de registros+ esmuy frecuente el uso del concepto de Potencial
spont1neo st1tico (SSP).
ste concepto es muy importante ya ue se
traba6ar1 con arenas l%mpias
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l potencial espont1neo est1tico+ tericamente
es igual al ue se determina por medio de la 2ltimaecuacin
sta es la ecuacin general del potencial
espont1neo para arenas l%mpias+ ue ser1 usada de
au% en adelante.
formacindeTaKR
R
KSSPw
mf
,log
=
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Schlumberger ?andboo
SP E'ecto del &o.o
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Schlumberger ?andboo
SP 6 Resisti"idadE2eplo
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SALINIDAD DEL A*4A7 R$
&a electricidad en una roca es lleada a tra0s de su agua de
formacin ia conduccin electrol%tica.
Para propsitos pr1ctics+ la salinidad de una salmuera es una
funcin de concentracin de 3aCl+ ppm.
R$esta en '#ncin de salinidad . tep
Conertir usando la ecuacin de Arp
= use la carta
&a electricidad en una roca es lleada a tra0s de su agua de
formacin ia conduccin electrol%tica.
Para propsitos pr1ctics+ la salinidad de una salmuera es una
funcin de concentracin de 3aCl+ ppm.
R$esta en '#ncin de salinidad . tep
Conertir usando la ecuacin de Arp
= use la carta
77.6T77.6TRR
2
11w2w ++=
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From Schlm!erger
"esistiidad de la salmuera
s salinidad y temperatura.
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De'le/in del SP por ca!ios de lasalinidad
Arena AD "#is menor ue "mf+ (lagua de formacin es m1s salina ue
el agua filtrada por el lodo). Muycom2n en estos d%as para preenirproblemas con lutitas.
Sand CD SP esta reertido+ indicandoue el agua de formacin es menossalina ue el filtrado de lodo. (aplicadapara pozos de agua).
Sand 8D SP deprimido por causa dearena arcillosa.
Arena AD "#is menor ue "mf+ (lagua de formacin es m1s salina ueel agua filtrada por el lodo). Muycom2n en estos d%as para preenirproblemas con lutitas.
Sand CD SP esta reertido+ indicandoue el agua de formacin es menos
salina ue el filtrado de lodo. (aplicadapara pozos de agua).
Sand 8D SP deprimido por causa dearena arcillosa.
ES4E-A DE :IL+RADO
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Schlumberger
?andboo
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