Herramientas de Induccion

 

Herramientas de Inducción Introducción  Las herramientas basadas en principios de inducción representan unas de las tecnologías usadas para medir la resistividad de la formación. La resistividad es una de las entradas primarias requeridas para evaluar el potencial productivo de un pozo petrolero o de gas natural. Es necesario para determinar la saturación de agua, la cual es necesaria para estimar la cantidad de petróleo o gas presente en el pozo. La tecnología para usar los principios de inducción y a su vez medir las propiedades físicas se iniciaron durante la egunda !uerra "undial con la llegada del detector personal de minas. Este aparato fue montado en un vehículo y movido sobre el terreno con el propósito de detectar cualquier anomalía met#lica en el terreno. Hoy en día, los detectores son port#tiles, y es usual ver gente usando estos aparatos para buscar monedas. El uso de la tecnología de inducción para detectar la presencia de petróleo o gas en un pozo potencial, comenzó al termino de la !uerra en respuesta a la necesidad de evaluar pozos con fluidos no conductivos en el pozo. Los aparatos en uso en ese tiempo requirieron de fluidos conductivos en el pozo para funcionar. Las herramientas en uso en ese tiempo requirieron de fluidos conductivos como el lodo en base agua fresca o salada para operar. $emprano en su desarrollo, las herramientas de inducción fueron usadas como instrumentos de correlación y mapeo. Hoy en día las herramientas emplean tecnologías sofisticadas, son usadas en gran escala, y tienen usos adicionales% • •

Evaluación de saturación de agua &n#lisis de Invasión 

Esta pagina de entrenamiento cubre lo que usted necesita para aprender en los ob'etivos, introduce los principios de perfila'e de inducción, y describe las aplicaciones del perfil de inducción.

(rincipios Este capitulo presenta la teoría de inducción y como las herramientas de inducción usan los principios, analizar los factores específicos que afectan la respuesta de inducción, y como predecir la respuesta de una herramienta de inducción, enumera los requerimientos de una herramienta de inducción ideal, y discute la medición y el procesamiento usado por dos tipos de herramientas de inducción en uso com)n hoy en día. $eoría de Inducción Las herramientas Estos de inducción est#n basadas principios de inducción electromagn*tica. principios pueden ser en afirmados como%

 

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+n campo magn*tico es generado por una corriente el*ctrica fluyente en un anillo continuo. +na corriente el*ctrica es generada cuando un anillo continuo es su'eto a una variabildad magn*tica. La magnitud de esta corriente es proporcional a la conductividad del anillo continuo.

La figura de la teoría de inducción usa un simple modelo de transformador como una analogía a la herramienta de inducción en el aire para mostrar principios de inducción en acción. Las herramientas de inducción hoy en día son hechas de un comple'o sistema de bobina m)ltiple. Las tres figuras siguientes muestran como un modelo de una simple herramienta de inducción , con una sola bobina emisora y receptora, usa principios de inducción electromagn*ticos para estimar la resistividad en un ambiente de pozo. .- El emisor produce un campo magn*tico primario. Este campo tiene dos efectos% •

Induce a la corriente a fluir en anillos el*ctricamente continuos, alrededor de e'es longitudinales de la herramienta. La corriente inducida tiene un retraso de / respecto de la corriente emisora. Induce a la corriente directamente en la bobina receptora. Esta corriente tiene una gran amplitud y es conocida como la se0al de acoplamiento directo 1omo la mayoría de la se0al de acoplamiento directo es cancelada por el dise0o de la serie mutuamente balanceada no se ver# en los gr#ficos.  

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2.- La corriente que fluye a trav*s de los anillos genera un campo magn*tico secundario. 3.- El campo magn*tico secundario genera una corriente en la bobina receptora. La corriente de la bobina tiene un retraso de / en el anillo y un retraso de 4/ respecto de la corriente emisora. Esta se0al es conocida como 5 y es de inter*s primario en la evaluación de la resistividad de la formación. La magnitud de la corriente en la bobina receptora es proporcional a la conductividad de la formación.  

 

6actores que &fectan la 5espuesta de Inducción (rincipalmente la resistividad de la formación est# directamente relacionada a la magnitud de la corriente inducida en la bobina receptora. in embargo la corriente medida fue afectada por varios factores que debería ser compensados para estimar la resistividad de formación. Estos factores y la compensación para estos factores son descriptos en los siguientes p#rrafos

 

Efecto 78in9 El efecto 7s8in9 es un fenómeno de la propagación electromagn*tica. 1omo se ve en el diagrama del efecto 7s8in9, a medida que la frecuencia de corriente aumenta, el flu'o de corriente se mueve hacia la circunferencia e:terna ;o 7s8in9< de un conductor el*ctrico. Las #reas internas de una sección se comportan como un aislador. Las instalaciones de radio microondas reconocen este efecto. Los conductores en estas instalaciones son típicamente huecas.

En los sistemas de medición de inducción, el efecto 7s8in9 reba'a la medida de conductividad aparente. Esto significa que la resistividad real medida por la herramienta es mayor que la resistividad. Este efecto incrementa con la conductividad de formación.

Inductancia "utua  •

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La inductancia mutua reconoce que los campos magn*ticos creados por los anillos individuales en la formación interactuan entre ellos, cambiando la magnitud y fase de la se0al recibida. &coplamiento directo. El acoplamiento directo fue definido como la se0al directamente inducida en la bobina receptora por la emisora. El dise0o de las bobinas receptoras ;mutuamente balanceadas< elimina esta se0al mientras la herramienta esta en el aire. 1uando la herramienta est# enfrentada a una formación, e:iste una se0al adicional de acoplamiento directo como resultado de los efectos de la formación. Efectos de (ozo. El campo magn*tico producido por el transmisor debe pasar por el pozo en camino a la formación. El tama0o del pozo, tipo de fluido en el pozo, y la posición de la herramienta en el pozo afectan la medición de inducción.

En la discusión de la teoría de inducción se afirmó que la se0al 5 estaba directamente relacionada a la conductividad de formación y que la se0al 5 estaba 4/ fuera de fase con la corriente del transmisor. La se0al recibida no esta e:actamente 4/ grados fuera de fase. La diferencia entre la se0al teórica 5 y la actual se debe al efecto 7s8in9, acoplamiento directo, e inductancia mutua y se conoce como la se0al = . 1omo sabemos cual es la fase de la se0al 5, podemos medir la fase y la magnitud de la se0al = y corregir el efecto 7s8in9, acoplamiento directo, e inductancia mutua.  

Los efectos de pozo son compensados en dos maneras%

 

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(lots de corrección. corrección. Localizadas en tablas de interpretaciones de perfil estos plots corrigen las medidas por di#metro de pozo, resistividad del lodo, y posición de herramienta en el pozo. "odelado "odelado.. & causa de la naturaleza previsible de las respuestas de inducción el efecto de pozo puede ser compensado por sistemas de modelado.

5espuesta a Herramientas de Inducción >urante la medición de inducción, las contribuciones a la se0al vienen de todas las direcciones y desde una gran distancia. La cantidad relativa de estas contribuciones dependen en parte de las relaciones geom*tricas entre el #rea que contribuye a la se0al como tambi*n el transmisor y el receptor. Las relaciones geom*tricas b#sicas entre el receptor, transmisor, y los anillos de formación se ven en el diagrama de ?1ontribución de e0al?. (ara analizar estas relaciones geom*tricas, el pozo es definido como un numero infinito de anillos que consisten de un numero infinito de elementos de formación. La contribución de un elemento individual depende de la relación geom*trica entre el transmisor y el receptor y el elemento mismo.

1ontribució 1ontribución n de e0al El pozo consiste de un n)mero infinito de anillos. La contribución del anillo independiente depende de la relación geom*trica entre el transmisor, receptor, y el anillo mismo. El an#lisis de la contribución relativa del elemento de formación a la se0al recibida es muy complicada pero tambi*n muy previsible. Estos an#lisis est#n basados en una solución de mec#nica cu#ntica desarrollada por un físico llamado @orn y se conocen como las ?6unciones de respuesta @orn?.

>ise0o de una Herramienta Ideal de Inducción >ado que la respuesta de un dispositivo de inducción puede ser previsto vía las funciones de respuesta @orn, el esfuerzo ahora debe concentrarse en el dise0o de la herramienta de inducción ideal. Las restricciones de la herramienta ideal son% •

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+na herramienta debe ver lo suficientemente profundo para refle'ar resistividad de formación mas all# de cualquier invasión. En otras palabras, la profundidad de la investigación debe ser lo bastante grande para ver mas all# de la invasión. La lectura aparente de la resistividad de inter*s no debe ser afectada por ?shoulder beds?. La resolución debe ser peque0a. La restricción original de Aft fue a'ustada a 2ft. >ebe haber efecto de pozo en aquellos que varíen entre 4 y B in. de di#metro. i hay poco efecto de pozo entonces la corrección debe ser simple. La herramienta debe operar a una frecuencia alta para generar una se0al de ba'o ruido pero no tan alta como para que sea perturbada por el efecto 7s8in9.

 

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La se0al de inductancia mutua no debe ser tan grande que tape la se0al de conductividad aparente que provenga de la formación.

Han habido varios modelos de herramientas en la evolución de la medición de inducción. 1ada nuevo dise0o usa avances de tecnología para acercarse a la herramienta ideal. Las vie'as herramientas usaban la parte mec#nica de las bobinas transmisoras y receptoras para lograr la profundidad deseada de la investigación y resolución vertical. Estas herramientas se conocen como herramientas de enfoque fi'o. (rocesamiento de alta velocidad y capacidad de transmisión de datos permitieron el desarrollo de dispositivos de inducción que no dependen de las partes mec#nicas de las bobinas de transmisión y recepción para lograr el enfoque deseado. Estas herramientas se conocen como las herramientas de inducción 7array9. $anto las herramientas de enfoque fi'o como las herramientas de inducción 7array9 son de uso com)n hoy en día. La respuesta y procesamiento de ambos sistemas ser#n discutidos en los siguientes capítulos.

Herramientas tas de Enfoque 6i'o Herramien Las herramientas de enfoque fi'o logran las respuestas dise0adas a trav*s de la locación mec#nica del transmisor y el receptor. Las configuraciones del transmisor y receptor interactuan para lograr el enfoque deseado. Las herramientas de enfoque fi'o usan un proceso llamado ?phasor? para medir el efecto ?s8in?, inductancia mutua y acoplamiento directo. La configuración de enfoque fi'o mas com)n es la B66C/. La B66C/ significa% eis bobinas, enfoque fi'o, C/ in. La B66C/ de chlumberger fue chlumberger  fue introducida en A. 6ue el primer dispositivo en utilizar locación de bobina para enfocar la respuesta de la herramienta a #reas especificas de la formación incluyendo profundidades m)ltiples para proveer un an#lisis de invasión. La configuración B66C/ se convirtió en el standard de industria y fue licenciada y e'ecutada por varias compa0ías de servicios. La respuesta de la B66C/ tiene las siguientes caracteristicas% •

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La profundidad de investigación es de C/ in. Esto es adecuado para ver mas all# de la zona invadida pero no en circunstancias con gran invasión. La resolución vertical es de Aft.Esto es el doble de lo que necesita para buenas mediciones de inducción. La profundidades cambiantes de la investigación y la resolución vertical en distintas conductividades indican que el B66C/ es muy susceptible al efecto ?s8in?.

Herramientas de Inducción &rray ;&I$