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Seferino YesquenPropiedades de Reservorios - Capitulo 1
Mediciones de POROSIDAD
Registros de Pozos
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Seferino YesquenPropiedades de Reservorios - Capitulo 1
Registro de PozoSP Resistividad
Evaluacin Registros a Hueco Abierto
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Seferino YesquenPropiedades de Reservorios - Capitulo 1
RayosGamma
Resistividad Porosidad
RadiactividadIncremento
ResistividadIncremento
Porosidadincremento
Lutita
Lutita
Determinacin de Porosidad por Logeo
Arena porosa conpetrleo
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Seferino YesquenPropiedades de Reservorios - Capitulo 1
Tipos de Registros de Porosidad
3 Tipos de Registros principales
Densidad de formacin
Sonico (acstica)
Neutrn compensado
Estos registros no miden directamente la porosidad.
Para calcular exactamente la porosidad, se deber
conocer:: Litologa de la formacin
Tipos de fluidos en la porcin logeada del reservorio
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Seferino YesquenPropiedades de Reservorios - Capitulo 1
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Seferino YesquenPropiedades de Reservorios - Capitulo 1
Los Rayos Gamma que la fuente emite
continuamente penetran en la formacin yexperimentan mltiples colisiones con los
electrones, perdiendo energa y dispersandose
en todas direcciones (Dispersin Compton) al
caer la energa por debajo de 0.1 mev, los GR
mueren en un proceso llamado absorcin
Fotoelctrica, la dispersin Compton
dependen de la densidad de los electrones en
la formacin (nmero de elctrones por cc) y se
relaciona con la densidad total de la
formacin.
La absorsin fotoelctrica depende de laDensidad de los electrones y del nmero
atmico promedio del material que componen
la formacin. Este mecanismo se usa para
indicar el tipo de roca.
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Formacion ( b)
detectorEspaciamiento largo
detectorEspaciamiento corto
Costra lodo
( mc + hmc)
Fuente
Registros de Densidad
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Mide la densidad electrones en la formacin.
La densidad de electrones es igual a la densidad bruta
de la formacin.
En rocas de baja densidad la porosidad es alta.
Cuando la densidad se incrementa la porosidad disminuye.
Determinacin de porosidad
Determinacin del tipo de roca (combinado con otros
perfiles. Cross plots) Identificacin de gas (por mayor lectura)
Identificacin de lmites de capas
Perfil de Densidad
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Registros de Densidad
Usa una fuente radioactiva para generar rayosgamma.
Los rayos gamma colisiona con los electrones en la
formacin, perdiendo energa.
El detector mide la intensidad de los rayos que
regresan a la herramienta, la cual esta relacionada
a la densidad electrnica de la formacin.
La densidad electrnica es una medida de ladensidad total de la formacin.
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La densidad total , b, es dependiente de :
Litologa
Porosidad
Densidad y saturacin de fluidos en los poros
Registros de Densidad
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GRAPI0 200
CALIXIN6 16
CALIYIN6 16
RHOBG/C32 3
DRHOG/C3-0.25 0.25
4100
4200
Caliper
Correccin
densidad
Rayos gamma Densidad
Registros de Densidad
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fmab 1
Matriz Fluidos en la zona
lavada
Mide la densidad electrnica de la formacin
Fuerte funcin de la densidad total de la formacin
La densidad de la matriz varia con la litologaArenisca (Sandstone)= 2.65 g/cc
Caliza (Limestone)= 2.71 g/cc
Dolomita (Dolomite)= 2.87 g/cc
Densidad Total (bulk)
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Porosidad de Registros de densidad
Ecuacin de porosidad
xohxomff S1S
fma
bma
Ecuacin de densidad de fluidos
Usualmente se asume que la densidad del fluido (f) esta entre 1.0 and 1.1. Si hay gas,
la freal aera < 1.0 y la porosidad calculada sera muy alata.
mf Es la densidad del filtrado de lodo, g/cc
h Es la densidad del hidrocarburo, g/cc
Sxo Es la saturacin de la zona lavada, decimal
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GRC0 150
SPCMV-160 40ACAL
6 16
ILDC0.2 200
SNC0.2 200MLLCF
0.2 200
RHOC1.95 2.95
CNLLC0.45 -0.15DTus/f150 50
001) BONANZA 1
10700
10800
10900 Bulk DensityLog
RHOC
1.95 2.95
Registros de densidad total ( bulk )
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Arenas: 2.65
Calizas: 2.71
Dolomas: 2.87
Arcillas (aprox.): 2.40 - 2,45
Feldespto Potsico: 2.56
Valores de Densidad Matrix
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Registro Snico ( Acstico )
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Upper
transmitter
Lowertransmitter
R1R2R3
R4
Registro Snico ( Acstico )
Mide la velocidad del sonido a travs
de las formaciones .La herramienta consiste de un
transmisor y dos receptores.
El transmisor emite ondas de sonido
que viajan hacia la formacin y
retornan a los receptores.
La velocidad de la formacin ( tiempo
de transito o T ) es determinada por
la diferencia en los tiempos de arribo
a los dos receptores. Tiempo de trnsito es dependiente
de la densidad del medio a travs del
cual el sonido viaja
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Mide la velocidad del sonido en la formacin.
El tiempo de transito es funcin de la litologa y deporosidad.
En formaciones mas densas o consolidadas el tiempo detransito es menor.
Un incremento en el tiempo de transito indica unincremento en la porosidad.
Determinacin de porosidad
Determinacin del tipo de roca (combinado con otrosperfiles. Cross plots)
Determinacin de porosidad secundaria
Identificacin de lmites de capas
Perfil Snico
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Valores de tiempo de transito
Litologa Tiempo transito de matriz,tma , seg/pie
Arenisca 55.5
Caliza 47.5Dolomita 43.5
Anhidrita 50.0
Lutita 90.0
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MatrixFluido
MatrixPerfil
Sonicott
tt
Porosidad - Registro Snico
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Porosidad - Registro Snico
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Seferino YesquenPropiedades de Reservorios - Capitulo 1
La respuesta puede ser escrita como sigue
fmalog t1tt
maf
ma
tt
ttlog
tlog = log reading, msec/ft
tma = the matrix travel time, msec/ft
tf = the fluid travel time, msec/ft
= porosity
Porosidad - Registro Snico
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DT
USFT140 40
SPHI
%30 10
4100
4200
GR
API0 200
CALIX
IN6 16
Sonic travel time
Sonicporosity
Caliper
GammaRay
Registro Snico
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GRC0 150
SPCMV-160 40ACAL
6 16
ILDC0.2 200
SNC0.2 200MLLCF
0.2 200
RHOC1.95 2.95
CNLLC0.45 -0.15DTus/f150 50
001) BONANZA 1
10700
10800
10900
Sonic
Log
DT
150 50us/f
Registro Snico
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Formaciones no consolidadas
Formaciones Naturalmente Fracturadas
Hidrocarburos (especialmente gas)
Factores que afectan al Registro Snico
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Seferino YesquenPropiedades de Reservorios - Capitulo 1
Radiacin inducida a la formacin por bombardeo de
neutrones. Mide el contenido de H de las formaciones.
Un alto rate de conteo de neutrones indica baja
porosidad.
Un bajo rate de conteo indica una alta porosidad.
Determinacin de porosidad
Determinacin del tipo de roca (combinado con otros
perfiles, cross plots) Identificacin de gas (por menor lectura)
Identificacin de lmites de capas
Registro de Neutrones
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Seferino YesquenPropiedades de Reservorios - Capitulo 1
La herramienta emite neutrones de alta energahacia la formacin.
Los neutrones colisionan con los ncleos de lostomos de la formacin.
Los neutrones pierden energa (velocidad) en cadacolisin.
La mayor energa es perdida cuando colisionan conncleos de tomos de Hidrogeno.
Los neutrones son desacelerados lo suficiente y soncapturados por ncleos.
EL ncleo captor resulta excitado y emite un rayogamma.
Registro de Neutrones
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Seferino YesquenPropiedades de Reservorios - Capitulo 1
Dependiendo del tipo de herramienta, esta registra los rayos
gamma los neutrones no capturados.
EL perfil registra la porosidad basada en los neutrones
capturados por la formacin.
Si existe Hidrogeno en el espacio poroso, la porosidad estarelacionada a la relacin de neutrones emitidos con los
contados como capturados.
El registro de Neutrn reporta la porosidad, calibrada
asumiendo cierta matriz y agua fresca en los poros, si estas
asunciones son invalidas se debern corregir los valores de
porosidad obtenidos.
Registro de Neutrones
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Seferino YesquenPropiedades de Reservorios - Capitulo 1
Ecuacin terica
Nmashshsh
NhcxoNmfxoN
VV
SS
1
1
N = Parametro registrado
Sxo Nmf = Porcin del filtrado del lodo
(1 - Sxo) Nhc = Porcin de HCs
VshNsh = Porcin de arcillas(1 - - Vsh) Nhc = Porcin de matriz, donde = Porosidad
verdadera de la roca
N = Porosidad medida por la herramienta
Nma = Porosity of matrix fraction
Nhc = Porosity of formation saturated with
hydrocarbon fluid, fraction
Nmf = Porosity saturated with mud filtrate, fraction
Vsh = Volume of shale, fraction
Sxo = Mud filtrate saturation in zone invaded
by mud filtrate, fraction
Registro de Neutrones
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Seferino YesquenPropiedades de Reservorios - Capitulo 1
GRC0 150
SPC
MV-160 40ACAL
6 16
ILDC0.2 200
SNC
0.2 200MLLCF
0.2 200
RHOC1.95 2.95
CNLLC
0.45 -0.15DTus/f150 50
001) BONANZA 1
10700
10800
10900 NeutronLog
CNLLC
0.45 -0.15
Porosidad de Perfil de Neutrones
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Seferino YesquenPropiedades de Reservorios - Capitulo 1
Risked Reserves
@1/1/2003
Perfil de Neutrones
Los neutrones son partculas elctricamente neutras que tienen casi
la misma masa que los ncleos de los tomos de hidrgeno.Durante la vida de un neutrn, pueden ocurrir tres tipos de
interacciones:
Choque inelstico: ocurre nicamente cuando un neutrn tienemucha energa y choca contra un ncleo de la formacin,
dejndolo en estado de excitacin del cual decae mediante la
emisin de rayos gamma. El estado de excitacin para los
elementos de la formacin, tiene rangos de energa variables entre
1 a 7 mev (mega electrn volt), prdida de la energa por debajodel nivel necesario para excitar otros ncleos, no ocurren ms
choques inelsticos, stos son importantes durante el primer
microsegundo de vida del neutrn.
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Seferino YesquenPropiedades de Reservorios - Capitulo 1
Risked Reserves
@1/1/2003
Perfil de Neutrones
Choque elstico: principal mecanismo de prdida de energa del
neutrn, en este mecanismo, el neutrn choca contra el ncleo dela formacin, pero no le transfiere energa potencial a ese ncleo,
la nica energa transmitida durante el choque es energa cintica
(de movimiento), la que es entregada al ncleo golpeado.
Absorcin: es la ltima interaccin con la cual termina la vida del
neutrn, como consecuencia de los choques elsticos e
inelsticos, los neutrones quedan con algo de energa en la que
coexisten con los ncleos de la formacin en equilibrio termal.
Los neutrones termales continan chocando elsticamente conlos ncleos de la formacin y difundindose, finalmente son
capturados.
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Seferino YesquenPropiedades de Reservorios - Capitulo 1
Risked Reserves
@1/1/2003
Interacciones del neutrn
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Seferino YesquenPropiedades de Reservorios - Capitulo 1
PERFILES NEUTRNICOS
Registran la cantidad de hidrgeno presente en lasformaciones, reflejando la porosidad y el contenido defluidos en ellas.
Las primeras herramientas tenan un solo detector,
pero la mayora de herramientas modernas tienen dosdetectores - Short-Spaced (SS) y Long-Spaced (LS) locual reduce los efectos ambientales en el pozo.
Los neutrones son producidos por fuentes qumicasofuentes de pulsos. Las fuentes qumicas usan una
mezcla de Americio y Berilio (AmBe), emitiendo unaseal constante de neutrones y rayos gamma.
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Seferino YesquenPropiedades de Reservorios - Capitulo 1
Las curvas Near y Far son generadas a partir de cuentasde neutrones no absorbidos o de rayos gamma de capturaque son registrados por los detectores SS y LS,respectivamente. La porosidad calculada con los registrosde neutrones se obtiene de la relacin Near/Far.
Altas cuentas API en los detectores cercano y lejanoindican baja porosidad (baja concentracin de hidrgenoen la formacin); inversamente, bajas cuentas en losdetectores indican formaciones con alta porosidad.
En la mayora de registros neutrnicos antiguos, las
cuentas por segundo o unidades API tienen una relacinlineal inversa con el logaritmo de la porosidad.
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Seferino YesquenPropiedades de Reservorios - Capitulo 1
Es necesario realizar una normalizacin del registroneutrnico, la cual se denomina ndice de neutrones(IN).
El IN se obtiene generando una escala lineal delregistro neutrnico (en API o cuentas por segundo)entre las lecturas mnima y mxima, de la siguienteforma:
IN =
Neutrn(LOG) Neutrn(MIN)
Neutrn(MAX) Neutrn(MIN)
CLCULO DE POROSIDAD
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Seferino YesquenPropiedades de Reservorios - Capitulo 1
Para obtener valores cuantitativos de porosidad, sedebe construir una correlacin usando IN=0 para lamxima porosidad en arcillas e IN=1 para la mnimaporosidad en arenas limpias y apretadas, segn losregistros de pozos vecinos o segn los valores conocidosdel yacimiento. La prctica demuestra que stos valores
estn en el rango de 3% para areniscas duras y 26%para arcillas.
La correlacin se realiza en un ploteo semilogartmicode Porosidad vs. IN. Los porcentajes de porosidadasignados al ndice de neutrones mximo y mnimopueden ser variados hasta encontrar la mejor correlacincon la informacin de porosidad existente.
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Seferino YesquenPropiedades de Reservorios - Capitulo 1
Luego, se obtiene una relacin a travs de regresinexponencial, la cual se usa para calcular la porosidad apartir del IN. Esta relacin es la siguiente:
Porosidad = (PHImax)e-2.16(IN)
El valor de (PHImax) es el mximo valor de porosidadpara los intervalos arcillosos en los pozos vecinos al quese encuentra en evaluacin.
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Seferino YesquenPropiedades de Reservorios - Capitulo 1
Los tres registros de porosidad: Responden diferentemente a diferentes
composiciones de matriz.
Responden diferentemente a la presencia de gas
petrleo ligero
La combinacin de los registros pueden:
Deducir la composicin de la matriz
Indicar el tipo de hidrocarburos en los poros
Respuesta de los registros de Porosidad
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Seferino YesquenPropiedades de Reservorios - Capitulo 1
Densidad - es muy alta
Neutron - es muy baja
Sonico - no es muy afectada por el gas.
Efecto del GAS
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FIN
Porosidad de Registros