Registro Especiales de Pozo

MATERIA: LOS REGISTROS DE POZOS TEMA 10 : LOS REGISTROS ESPECIALES

EL REGISTRO DE BUZAMIENTO (DIPMETER) •

La herramienta de obtención del perfil de buzamiento o Dipmeter, consta de cuatro brazos, que tienen una separación de 90 grados en los cuales están colocados electrodos. Estos electrodos efectúan mediciones de micro resistividad y de contraste en las capas o planos de estratificación de cada formación. La correlación de las mediciones de los cuatro brazos generan los datos del buzamiento de las capas. • En los sistemas modernos hay un electrodo adicional en uno de los brazos para obtener un mayor nivel de seguridad en la correlación de las curvas de resistividad. El modelo moderno de cuatro brazos ha demostrado ser mas preciso y seguro en las mediciones que los modelos antiguos que solo tenían tres brazos., pues permiten un mejor contacto entre los electrodos y las paredes del pozo.

Verticalmente las mediciones tienen una frecuencia superior a dos lecturas por centímetro. Teniendo en cuenta que los tramos a investigar se encuentran a gran profundidad y pueden extenderse por miles de metros, se evidencia una alta complejidad en los cálculos requeridos para determinar con precisión los buzamientos. Además de la medición del buzamiento de las capas, el Dipmeter mide la inclinación y rumbo del agujero del pozo, mediante el azimuth o ángulo de referencia que forma el eléctrodo de referencia (numero 1) con respecto al norte magnético. La herramienta determina con precisión la posición del instrumento en el espacio o sea su buzamiento real .

EL registro de dipmeter

EL PERFIL DIPMETER En.la correlación de las curvas de resistividad intervienen los siguientes parámetros: intervalo de correlación que determina la longitud de la curva de resistividad a tener en cuenta en cada operación de correlación. La unidad de distancia o incremento longitudinal verificado en dos correlaciones sucesivas. Esta distancia es generalmente el 50% del intervalo de correlación. El ángulo de búsqueda que determina la distancia máxima de búsqueda de correlaciones para una determinada forma de las curvas de resistividad

EL MICROESCANNER DE LAS FORMACIONES En los últimos años se ha introducido a los servicios de buzamiento, una nueva herramienta denominada Micro Escáner de formaciones. Esta herramienta que tiene los cuatro brazos, en el brazo tercero y cuarto tienen un total de 27 electrodos en cada brazo, que les permite obtener otras tantas curvas de resistividad que una vez procesadas proporcionan imágenes completas de resistividad de las capas o formaciones atravesadas por el pozo. Estas imágenes están orientadas y forman ángulo de 90 grados. Estas imágenes de resistividad que llegan a cubrir prácticamente todo el perímetro del pozo, son procesadas en escalas de tonos grises de intensidad variable. Los tonos mas claros indican resistividad alta y los tonos mas oscuros indican mayor conductividad. De esta forma la imagen del Scanner se asemeja a una fotografía en blanco y negro de las paredes del pozo

EL PERFIL SONICO BHC

EL REGISTRO DE CALIBRE El registro de calibre mide el diámetro del agujero del pozo. Hay diversos tipos de herramientas de calibre, en uso actual en las operaciones petroleras. Los tipos mas comunes consisten de sondas con 3 o 4 brazos que se contactan con las paredes del pozo. La sonda es bajada al pozo con los brazos contraídos y luego en el fondo al comenzar la operación los brazos son extendidos hidráulicamente hasta tocar las paredes del pozo y se inicia el registro subiendo la herramienta. Los brazos pegados a las paredes del pozo detectan toda desigualdad o extensión (por cavernas, derrumbes o películas gruesas de lodo) y transmiten estas variaciones a un reóstato que genera un cambio en la resistencia de un circuito eléctrico en forma proporcional al diámetro medido del agujero.

EL REGISTRO CALIPER

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El diámetro es registrado, midiendo el potencial por medio de la resistencia. Los objetivos principales del uso del registro de calibre (caliper log) son: Para calcular el volumen del agujero para los requerimientos del diseño de la cementacion Para determinar el diámetro exacto del pozo, para interpretar otros registros. Para localizar zonas permeables como se evidencia por las gruesas películas de lodo. Para localizar zonas de asentamiento de las gomas del packer durante las pruebas de formación con herramienta DST en agujero abierto.

LA HERRAMIENTA LWD En primer lugar se presentan las herramientas de Perfilaje durante la Perforación (LWD), capaces de realizar una variedad de mediciones, casi tan amplia como la de las herramientas operadas por cable, con la ventaja de que los resultados se obtienen en tiempo real y antes de que se produzca la invasión de la formación o el ensanchamiento del hoyo. Las herramientas LWD constituyen un gran avance con respecto a la calidad de los datos y la eficiencia, especialmente en los casos de hoyos sumamente inclinados y horizontales. Dichas herramientas también proporcionan algunas mediciones completamente nuevas.

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LA HERRAMIENTA LWD

la herramienta fue diseñada específicamente con el objeto de establecer un nuevo estándar para la adquisición de los registros clásicos obtenidos mediante un arreglo combinado triple, fundamentalmente con resistividad, densidad y neutrón. Los sensores, los elementos electrónicos y mecánicos, y el software fueron especialmente reestructurados con el propósito de mejorar la calidad de los datos y la eficiencia de las operaciones.

En el pasado, las herramientas de perfilaje realizaban una o dos mediciones y sus respuestas dependían sólo del hardware de la herramienta. Actualmente, muchas mediciones se pueden realizar en la misma carrera y los resultados se pueden controlar por medio de software. Esta complejidad resalta la importancia de la adecuada planificación de las tareas, tanto en lo que se refiere a las herramientas individuales como a la operación en su conjunto

La ventaja fundamental de utilizar las herramientas LWD, consiste en obtener mediciones de la formación al mismo tiempo que se perfora. Al disponer de la información en tiempo real, se pueden tomar decisiones inmediatas respecto a los programas de revestimiento, la toma de núcleos, la selección de intervalos de terminación y a los requerimientos de operaciones de perfilaje a realizarse con posterioridad. Otro beneficio adicional consiste en que, por lo general, al comienzo de la vida del pozo las condiciones del yacimiento son óptimas, lo que minimiza los efectos ambientales que requieren posteriores correcciones. Asimismo, las herramientas LWD proporcionan nuevos datos fundamentales que no se pueden obtener con herramientas operadas por cable, tales como la densidad azimutal, la anisotropía de la formación y la información obtenida por los sensores ubicados próximos a la mecha, necesaria para tomar decisiones en tiempo real

El servicio LWD multifuncional EcoScope presenta una tecnología de pulsos de neutrones, que permite simultáneamente la evaluación de la formación y mediciones relacionadas con la perforación. .

Adicionalmente al generador de pulsos de neutrón, de avanzada tecnología, produce los neutrones requeridos y la herramienta está diseñada en un único collar corto que suministra una serie de medidas mejoradas de perforación y evaluación de formaciones tomadas a la misma profundidad y al mismo tiempo. Los datos recopilados se utilizan en la optimización de la perforación, la evaluación de las formaciones y la localización de los pozos

Características de la herramienta LWD En la tecnología actual de las herramientas LWD se tienen 7 tipos diferentes de herramientas que varían de un sistema a otro por los diámetros de herramienta, tipo de sensor utilizado, mediciones y características básicas de cada tipo así como sus aplicaciones principales. Los sistemas existentes son : • • • • • • •

ADN ( 4.75 a 6.75 pulgadas); CDN(6.75 a 8”); ARC5(4.75 a 6.5”); CDR (6.75 a 8.25”); RAB (6.75 a 8.25”); ISONIC (6.75 a 8.25”) GST (6.75 a 8.25”).

La herramienta LWD tipo ADN La herramienta ADN incluye un neutrón compensado, un litodensidad y una medición ultrasónica del calibre del hoyo. Las mediciones están divididas en cuatro cuadrantes: superior, izquierdo, inferior y derecho. En los pozos horizontales e inclinados, el cuadrante inferior del litodensidad proporciona una medida exacta en los casos en que el diámetro del hoyo es mayor que el diámetro de la herramienta, es decir, el del portamecha más el estabilizador. Esto ocurre cuando la herramienta trabaja por arrastre, o cuando se utiliza un estabilizador de menor diámetro que la mecha. Si se utiliza un estabilizador de igual diámetro que el de la mecha, las litodensidades de todos los cuadrantes serán exactas, lo cual constituye una forma de medir la anisotropía o heterogeneidad de la formación.

La medición ultrasónica se realiza con un sensor ubicado próximo a los detectores del litodensidad y alineado con los mismos. El diámetro del hoyo se obtiene sumando la diferencia medida en cuadrantes opuestos. Con esto se obtienen dos diámetros (vertical y horizontal) que dan una indicación de la forma y las condiciones del hoyo. Dado que las mediciones del neutrón son por su propia naturaleza relativamente no enfocadas, normalmente se promedian los cuatro cuadrantes y el resultado se presenta como una sola curva. Las fuentes de perfilaje radioactivas utilizadas dentro de la herramienta se pueden recuperar mediante cable. La herramienta ADN se puede utilizar como herramienta de perfilaje independiente una vez perforado el hoyo, o durante la perforación en tiempo real.

Herramienta de Resistividad Dual Compensada (CDR*) La herramienta CDR envía una onda electromagnética de 2–MHz desde un transmisor y mide el cambio de fase y la atenuación entre un par de receptores.. La compensación del hoyo se alcanza enviando señales en secuencia desde dos transmisores; uno ubicado encima y otro por debajo de los receptores, y luego promediando los resultados. Después de la transformación, estas mediciones proporcionan dos Resistividades de Propagación Electromagnética con diferentes profundidades de investigación y resoluciones verticales. En la mayoría de los casos, la profundidad de investigación es más superficial que para la herramienta de doble inducción, pero la resolución vertical es superior.

Herramienta de Resistividad Dual Compensada (CDR*) • A medida que rota el portamecha, las mediciones del ADN se efectúan en cuatro cuadrantes. Los cuadrantes superior, izquierdo y derecho son válidos sólo con un estabilizador. El efecto de Cambio de Fase entre cada transmisor y receptor (sin compensar) permite calcular el calibre del hoyo. La herramienta dispone también de un rayo gamma calibrado, convencional o espectroscópico. Los datos de resistividad se pueden invertir para determinar Rt y el perfil de invasión, o la anisotropía de la formación.

Conjunto de Resistividad Compensada ARC5* con 5 profundidades de investigación

• El ARC5 realiza 10 mediciones independientes de Resistividad de Propagación Electromagnética compensadas, es decir, sin los efectos del hoyo sobre la medición. Las mediciones se basan en una señal de 2– MHz, utilizando un conjunto de cinco transmisores y dos receptores, con diferentes profundidades de investigación. Los principios físicos de las mediciones son similares a los de la herramienta CDR, o sea, se mide el cambio de fase y la atenuación entre dos receptores para cada “disparo” del transmisor.

Conjunto de Resistividad Compensada ARC5* con 5 profundidades de investigación • Los dos receptores se encuentran a una distancia de 6 pulgadas en el centro del arreglo. Los transmisores se ubican a 10, 22 y 34 pulgadas por encima y 16 y 28 pulgadas por debajo del punto medio entre los dos receptores. La compensación por la presencia del hoyo se logra combinando, por ejemplo ,las mediciones del transmisor de 16 pulgadas con un promedio adecuado de las mediciones obtenidas por los transmisores ubicados a 10 y 22 pulgadas. De este modo, se obtienen cinco curvas compensadas por efectos del hoyo para distintos distanciamientos entre receptores y transmisores, con diferentes profundidades de investigación, y cada una de ellas con su resistividad por cambio de fase y de atenuación.

Conjunto de Resistividad Compensada ARC5* con 5 profundidades de investigación

La medición de rayos gamma se realiza con un detector de centelleo y un tubo fotomultiplicador que proporciona un valor total de rayos gamma en unidades API. Los datos de resistividad se pueden invertir para determinar la Rt y un perfil de la invasión, o la anisotropía.

Herramienta de Resistividad Frente a la Mecha (RAB*) • La herramienta RAB es capaz de realizar hasta cinco mediciones de resistividad de lateroperfil enviando corriente eléctrica dentro de la formación y midiendo el potencial en cinco electrodos diferentes. La Resistividad Frente a la Mecha, RBit, utiliza como electrodo el tramo inferior de la herramienta RAB y todo lo que se encuentra por debajo de la misma. El punto de medición se encuentra en el punto medio de este “electrodo” y tiene una resolución vertical casi equivalente a su longitud.

Herramienta de Resistividad Frente a la Mecha (RAB*) • La herramienta RAB es una herramienta tipo lateroperfil, que proporciona cinco mediciones de resistividad y una imagen de resistividad de las paredes del hoyo. La herramienta RAB también proporciona un valor exacto de resistividad lateral enfocada, de alta resolución (aproximadamente 2 pulgadas), que resulta sumamente útil para evaluar la formación. Esta medición denominada RRing (resistividad del electrodoanillo)—se realiza por medio de un electrodo cilíndrico de 11⁄2 pulgadas de altura, ubicado a unos tres pies por encima del extremo inferior de la herramienta RAB. El diámetro de investigación del RRing es de aproximadamente 22 pulgadas.

Herramienta GeoSteering (GST) • La herramienta GeoSteering se basa en un motor convencional de fondo, unido a un tramo próximo a la mecha (NBS—near-bit-sub), de 4 pies de longitud. Incluye un dispositivo que permite el ajuste angular desde la superficie. • El NBS es una columna capaz de proporcionar información de resistividad frente a la mecha, resistividad azimutal; rayos gamma azimutales; inclinación y orientación de la herramienta así como del motor. Las mediciones se realizan a una distancia que oscila entre 2,5 y 8 pies de la mecha. Para comunicarse con la Herramienta de Medición

Herramienta GeoSteering (GST) • Durante la Perforación (MWD), que se encuentra por encima de la fuente de energía, el NBS utiliza telemetría inalámbrica (E-mag), de manera tal que no pasan cables a través del motor o de otros componentes de la sarta de perforación. • La resistividad y los rayos gamma obtenidos con la herramienta GeoSteering están orientados con respecto a la cara inferior de la herramienta. Ello proporciona datos de resistividad y de rayos gamma hacia arriba y hacia abajo, para facilitar la geonavegación