Introducción a la Interpretación de Registros en Formaciones Arcillosas Y de

Litología Compleja

Republica bolivariana de VenezuelaMinisterio del Poder Popular para la Defensa

Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza ArmadaUNEFA Núcleo San Tome Edo. Anzoátegui

Profesor:Walter Tamburini

FORMACIONES ARCILLOSASADRIAN HAMAN

La presencia de arcillas en las rocas de yacimiento ejerce influencias muy importantes en las lecturas de todos los dispositivos de perfilaje. Estas causan una reducción en la resistividad de las arenas, porque son buenos conductores eléctricos, y generalmente, causan un aumento en las lecturas de los perfiles de porosidad. Estas influencias traen como consecuencia, que empleando los métodos convencionales de interpretación como la ecuación de Archie, se sobrestima la saturación de agua. Por lo tanto, para interpretar los perfiles en las arenas arcillosas, es necesario emplear métodos especiales.

Limolita, arcilla y lutitaEs común encontrar en muchas discusiones sobre arenas arcillosas que usan indistintamente los términos limolita, arcilla y lutita

MODELOS DE DISTRIBUCION DE ARCILLASADRIAN HAMAN

Modelo LaminarCuando se presentan las capas de lutita delgadas dentro del cuerpo de las arenas ocupando una parte del espacio poroso y una parte del volumen de la matriz.

Modelo Estructural Cuando las arcillas se forman como granos dentro de la matriz de roca, reduciendo el volumen de la matriz pero no altera la porosidad de la roca, su ocurrencia no es muy común.

Modelo DispersarCuando las arcillas, no lutita, se encuentran diseminadas dentro del espacio poroso de la roca reduciendo drásticamente la porosidad.

VOLUMEN DE ARCILLARUTH SANCHEZ

Para evaluar apropiadamente las formaciones arcillosas es indispensable conocer el volumen de la arcilla (Vsh) que está en el seno de las arenas. En la práctica el valor de Vsh se determina a partir de las lecturas de los perfiles bien sea individualmente, usando la curva de Rayos Gamma, la de SP y la de Resistividad o combinando dos curvas, Densidad - Neutrón, Densidad - Sónico y Sónico - Neutrón, como se muestran a continuación:

Se ha observado que Vsh calculado a partir de estas vías, generalmente resulta ser mayor que el volumen de arcilla real de la formación, por eso, muchos petrofísicos los llaman índice de arcillosidad, Ish y no volumen de arcilla. Existe la tendencia de calcular varios indicadores, según la disponibilidad de los perfiles, y escoger el menor de ellos para usarlo como volumen de arcilla Vsh. También hay quien opina que la relación entre Ish y Vsh, especialmente el determinado con el perfil de Rayos Gamma, (Vsh)GR depende de la relación entre rb y rsh, (rb /rsh) y propone que el volumen de arcilla puede calcularse con Vsh=Ish(rb/rsh) donde rb es la densidad promedia de la arena y rsh es la densidad de la lutita vecina y el exponente 3 es empírico.

POROSIDADLUIYI PEREZ

Las arcillas dentro del cuerpo de las arenas, en diferentes grados, causan un aumento en la porosidad determinada a partir de las lecturas de los registros de porosidad. Esto se debe a que las arcillas tienden a disminuir la densidad total de la formación medido por el registro de Densidad, aumentar el tiempo de tránsito de la onda acústica y aumentar la concentración de hidrógeno de la formación medido por el registro de Neutrón. Por lo tanto, la porosidad obtenida a partir de las ecuaciones anteriores, deben ser corregidas por la presencia de las arcillas mediante las siguientes ecuaciones:

Registro de densidad: f = fD - fDsh Vsh Registro sónico: f = fS - fssh Vsh

Registro neutrónico: f = fN - fNsh Vsh

Donde f es la porosidad (corregida por arcilla) de la formación, fD, fS y fN las porosidades determinadas a partir de los perfiles, fDsh, fssh y fNsh las porosidades determinadas frente a las lutitas vecinas por los distintos dispositivos y Vsh es el volumen de arcillas.

Cuando se disponen de dos de los registros de porosidad, la porosidad se puede determinar con la combinación de ellos mediante las siguientes ecuaciones:

EFECTOS DEL GAS EN LOS REGISTROS DE POROSIDADLUIYI

La presencia del gas en la formación disminuye la densidad total de la formación, por lo tanto, aumenta la porosidad “leída” por el registro de Densidad. Esta misma presencia disminuye el tiempo de tránsito de la onda acústica, como consecuencia, aumenta la porosidad determinada por el registro Sónico.

En la práctica, si se dispone sólo de un registro de porosidad y se tiene la certeza de quelas lecturas del registro están afectadas por gas, se estima la porosidad mediante lassiguientes aproximaciones empíricas:

EFECTOS DEL GAS EN LOS REGISTROS DE POROSIDADLUIYI PEREZ

SATURACION DE AGUAANDRES JIMENEZ

Como ya se sabe, la presencia de las arcillas en la formación altera tanto a la porosidad como a la resistividad de la formación.La porosidad “efectiva” o porosidad equivalente a la de formación limpia o la corregida por arcillas, se obtiene corrigiendo las lecturas de los distintos dispositivos por arcillosidad, como se discutió anteriormente. Siendo las arcillas buenas conductoras eléctricas, su presencia causa un aumento en la conductividad de las formaciones arcillosas, o sea que disminuye Rt.

Modelo de Simandoux

La siguiente expresión es la ecuación de Simandoux para calcular Sw si m=n=2:

SATURACION DE AGUAANDRES JIMENEZ

Modelo SarabandEste modelo, también lo llaman Simandoux Modificado, es una modificación de la ecuación de Simandoux agregándole el término (1-Vsh) como se muestra a continuación

Si n=m=2 la saturación de agua se calcula con la siguiente expresión:

FORMACIONES DE LITOLOGIA COMPLEJAMARIA HERRERA

Evaluar formaciones de litología compleja depende altamente de la cantidad de perfiles disponibles, la precisión de los resultados es proporcional a la cantidad de perfiles. Los métodos usados para evaluar las formaciones de litología compleja se basan principalmente en la solución un sistema de ecuaciones con un número de incógnitas

Por ejemplo, si la formación está compuesta de cuarzo (arenisca), calcita (caliza) y dolomita, junto con la porosidad se tiene entonces cuatro incógnitas: L (% de caliza), D (% de dolomita) y S (% de arenisca) y Φ (Porosidad). Para evaluar esta formación se requieren de cuatro ecuaciones, éstas podrían ser las proporcionadas por los registros Densidad, Sónico y Neutrón como se muestran a continuación:

rb = rf f + (1-f) [ L (rma)L + D (rma)D + S (rma)S ]

Dt = Dtf f + (1-f) [ L (Dtma)L +D (Dtma)D + S (Dtma)S ]fN = fNf f + (1-f) [ L (fNma)L + D (fNma)D + S (fNma)S ]

FORMACIONES DE LITOLOGIA COMPLEJAMARIA HERRERA

FORMACIONES DE LITOLOGIA COMPLEJAMARIA HERRERA

METODO GRAFICOJHON PEREZ

La figura muestra algunos gráficos preparados a partir de la combinación de dos de los tres registros de porosidad, los resultados de la evaluación de una formación en forma manual (sin computador) mediante el uso de estos gráficos dependen de la complejidad de la composición de la formación. Si está compuesta de dos minerales conocidas, entonces con la combinación de dos registros sería suficiente para determinar con precisión la porosidad y estimar con relativa precisión las proporciones de los dos minerales, Si la litología está compuesta de más de dos minerales, la combinación de dos registros puede, todavía, proporcionar el valor de la porosidad con relativa precisión, pero no será posible determinar las proporciones de los tres minerales, para eso, se requiere disponer de tres registros y utilizar técnicas o métodos de interpretación especiales que no serán analizados en este manual.