Registros Eléctricos

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         Estos perfiles miden las propiedades eléctricas, acústicas y radioactivas de las rocas. Los sensores de la resistividad usan electrodos o bobinas, los acústicos usan transductores sónicos y los radioactivos emplean detectores sensibles a la radioactividad. Para tal fin se utilizan distintos instrumentos montados en una sonda que se baja al pozo mediante un cable-conductor. Este cable de acero normalmente tiene 7 conductores eléctricos que sirven para alimentar eléctricamente a los equipos de pozo y al mismo tiempo recibir en superficie los datos leídos por las diferentes sondas. A medida que se va recogiendo el cable, la sonda va midiendo y las lecturas que son enviadas a superficie a través del cable, se registran en cintas magnéticas, que posteriormente serán utilizadas para la interpretación de los datos. Las unidades de perfilaje son Laboratorios portátiles que disponen de computadoras para el registro e interpretación de los perfiles de pozo. De la interpretación de estos perfiles se obtienen datos de porosidad, contenido de fluidos, y tipos de litologías. Una correcta evaluación se logra mediante la combinación de los datos obtenidos en los distintos perfiles realizados en el pozo  Se han desarrollado métodos de medición de resistividad más sofisticados a fin de medir la resistividad de la zona lavada, Rxo, y la resistividad real de la zona virgen, Rt. El registro eléctrico convencional consiste en medir la resistividad de la formación, ofreciendo de esta manera una herramienta muy importante para el geólogo, geofísico, petrofísico, ingeniero de petróleo y perforador, ya que permite identificar zonas prospectivas y otras. 
                    ´, esta mide la resistividad de la zona lavada (Rxo), es decir la zona que fue invadida por el filtrado de lodo.   
 ´, ésta mide la resistividad la resistividad en la zona virgen (Rt).      !", es utilizada para medir la resistividad verdadera de la formación cuando no es posible obtener un valor preciso de la curva normal larga.     #  ), es un registro de la diferencia de potencial entre el potencial eléctrico de un electrodo móvil en el pozo y el potencial eléctrico de electrodo fijo en la superficie en función de la profundidad. Enfrente de lutitas, la curva de SP por lo general, define una línea más o menos recta en el registro, que se llama línea base de lutitas. Enfrente de formaciones permeables, la línea muestra deflexiones con respecto a la línea base de lutitas; en las capas gruesas estas deflexiones tienden a alcanzar una deflexión esencialmente constante, definiendo así una línea de arenas. Ésta curva de potencial espontáneo es muy útil, ya que permite detectar capas permeables, correlación de capas, determinar la resistividad del agua de formación y una estimación aproximada del contenido de arcillas.          $

   %   &    -detectar estratos permeables -hacer correlación de capas -determinar valores de ȡȡ ȡ del agua de formación (Rw) -dar una idea cualitativa del contenido de arcilla en cuerpos rocosos permeables La curva de potencial espontáneo puede presentar ruidos provocados por acoples magnéticos instrumentales, perturbaciones eléctricas vecinas, interferencias del cable de la herramienta y corrientes telúricas. Como en todos los demás perfiles de pozo, la resolución vertical tiene limitaciones, que para el SP se presentan en el modelo de la izquierda.

             Se introducen corrientes en la formación, por medio de electrodos de corriente y se miden los voltajes entre los electrodos de medición. Estos voltajes proporcionan la resistividad de cada dispositivo. Se deben utilizar lodos conductivos a base de agua o lodos de emulsión de petróleo. En general, cuanto mayor sea el espaciamiento entre los electrodos, mayor es la investigación dentro de la formación. Así, la curva lateral de 18 pies 8 pulgadas, tiene mayor profundidad de investigación y la normal corta de 16´, las más somera.       es la capacidad que tienen las rocas de oponerse al paso de corriente eléctrica inducida y es el inverso de la conductividad. La resistividad depende de la sal disuelta en los fluidos presentes en los poros de las rocas. Proporciona evidencias del contenido de fluidos en las rocas. Si los poros de una formación contienen agua salada presentará alta conductividad y por lo tanto la resistividad será baja, pero si están llenos de petróleo o gas presentará baja conductividad y por lo tanto la resistividad será alta. Las rocas compactas poco porosas como las calizas masivas poseen resistividades altas. La resistividad de la formación es un parámetro clave para determinar la saturación de hidrocarburos. La electricidad puede pasar a través de unaformación debido al agua conductiva que contenga dicha formación.   c  ' Son perfiles que identifican la propiedad de los fluidos a dejar circular la corriente eléctrica. Resistividad quiere decir mayor impedimento al flujo de corriente, y los hidrocarburos y el agua dulce son hidrocarburos altamente resistivos. De estos registros se obtienen dos curvas, la normal corta y la normal larga, la diferencia entre estas dos lecturas se debe a la distancia entre los electrodos. En el caso de la normal corta la separación entre los electrodos es de 16´´, y mide la resistividad de la zona lavada (Rxo). Mientras que en la normal larga la separación es de 64´´ y mide la resistividad verdadera (Rt). Esta diferencia entre la separación de los electrodos, se debe a que mientras mayor sea dicha separación la corriente abarcara una mayor área dentro del yacimiento. Las unidades de resistividad son ohm-m. La base para análisis de registros es comparar la resistividad medida de una formación con la resistividad medida de una formación con la resistividad calculada de aquella formación supuestamente de porosidad 100% llena de agua. La resistividad de una roca a saturación de agua 100% se refiere como resistividad mojada. Si, para una porosidad dada, la resistividad medida es significantemente mayor que la resistividad mojada, entonces indica la presencia de hidrocarburos. Esta relación es la base para determinare el porcentaje de porosidad que está lleno con agua de formación (saturación de agua). Además, el porcentaje de porosidad que está lleno de hidrocarburos (saturación de hidrocarburos). La saturación de agua (Sw) para una formación limpia se calcula usando la ecuación de Archie.

(     @

c      )c es la resistencia eléctrica específica de la formación. La unidad práctica de la resistividad es el ohm-m. La resistencia que ofrece un material al flujo eléctrico es directamente proporcional a la longitud del material e inversamente proporcional a su área

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c    
   )c* es la resistividad del agua contenida en el espacio poroso, cuyo iones son responsables de la conducción de la electricidad en la formación.

@

c                     Esta propiedad se presenta cuando el gas y el aceite están presentes en una roca de tipo porosa en conjunto con una cierta cantidad de agua salada, por lo que su resistividad será mayor que Ro, esto se debe a que existe una cantidad de agua salada que esta interactuando con los poros de la roca y la cual permite que fluya una corriente eléctrica, este cantidad de agua podemos determinarla como Sw.

La resistividad que esté presente en una roca parcialmente saturada con agua, no solo depende de Sw, también depende de la distribución del espacio poroso. La distribución de la fase fluido dentro de las rocas depende de las propiedades de mojabilidad al cual este sometida dicha roca, de la dirección de flujo y a su vez del tipo de porosidad, ya sea intergranular, vugular o ambas. ·
· 
 
   

: es el más empleado en toda la prospección geoelectrica, para delimitar las capas o estratos geológicos. ƒ
 Es la resistividad obtenida con una medida directa en el suelo natural, bajo el esquema geométrico especificado por el método de (4) electrodos, aplicado con circuitos independientes de corriente y potencial, solo es representativo de un punto de la característica del suelo estratificado. · 
· 
 

 
 

   

: Es la resistividad obtenida con una medida indirecta, bajo las condiciones que impone un electrodo explorador

introducido

en el suelo

natural,

solo es

representativo de un valor promedio aproximado a veces poco inconsistente, hasta la profundidad de dicho electrodo. · 


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&'(&  ()&: El agua contenida en los poros de las estratos penetrados por la perforación, puede variar considerablemente. Las aguas superficiales por lo general son dulces y de resistividad alta de 20 a 50ohm-m a temperatura ambiente y las aguas salinas pueden tener resistividades tan bajas como 0.04 ohm-m a 75°F. · 7

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Cantidad de sal en el agua: la cantidad de sal en el agua aumenta con la profundidad. Por lo tanto a medida

que aumenta la cantidad de sal en el agua, la resistividad disminuye. Esto se debe a que la cantidad de iones aumenta.

Saturación de agua; a medida se tiene mayor situación de agua: la resistividad será menor. Por ejemplo: la

formación que contiene hidrocarburos tendrá una saturación de agua baja por lo que nos de una alta resistividad.

Porosidad: si la porosidad es grande, la resistividad será baja, debido a que en estas condiciones se tendrá

mayor cantidad de agua para un mismo % de saturación de agua.

La temperatura: a medida que aumenta la temperatura, la resistividad de la formación disminuye, debido a que

los iones que transporta electricidad se mueven con mayor rapidez.

La litología: si la formación es arenisca, la resistividad será menor que si la formación fuera carbonato. El

camino que tiene que seguir la corriente en los carbonatos es mayor.  

(,-.%%cI,%.%c%,(,/,.$.  Existen dos tipos principales de perfiles resistivos: el Perfil Lateral (Laterolog) y el Perfil de Inducción (Induction Log). El perfil lateral se utiliza en lodos conductivos (lodo salado) y el perfil de inducción se utiliza en lodos resistivos (lodo fresco o base aceite). .     ,

)    a) SFL = Spherical Induction Log. Para profundidades someras (0.5 ± 1.5¶). Mide la resistividad de la zona lavada (Rxo). b) MIL =LIM = Medium Induction Log. Para distancias medias (1.5 ± 3.0¶). c) DIL =ILD = Deep Induction Log. Para profundidades de más de 3.0¶. Miden la resistividad de la formación (Rt).  .  c
 c          a) MSFL = 0 1    
. Para las proximidades (1.0 y 6.0¶¶). Lee la resistividad de la zona lavada (Rxo). b) MLL = LLM = 0   
. Para las proximidades (1.0 y 6.0¶¶) c) SLL = LLS =    
. Para profundidades someras (0.5 y 1.5¶) d) DLL = LLD = .

  
. Para profundidades de más de 3.0¶. Miden resistividad de la formación (Rt).

 .  )       de una sustancia se define como "la habilidad o poder de conducir o transmitir calor, electricidad o sonido". Las unidades son Siemens por metro [S/m]. Su símbolo es k or s.     
  $
   0.055 µS/cm $
    : 0.5 µS/cm? $
   2 : 1.0 µS/cm $
      500 a 800 µS/cm 0#3'  
  4  10055 µS/cm $
      53000 µS/cm: El agua de mar presenta una elevada conductividad eléctrica, a la que contribuyen la polaridad del agua y la abundancia de iones disueltos. Las sales en agua se disocian en iones. Un ion es un átomo cargado positiva o negativamente y que, por tanto, intercambia electrones con el medio. Pueden absorber y liberar electrones a las partículas vecinas. La conductividad varía sobre todo con la temperatura y la salinidad (a mayor salinidad, mayor conductividad), y su medición permite, una vez controlada la temperatura, conocer la salinidad.  c-%-.%,/$,5 A medida que las operaciones de perforación van avanzando las formaciones atravesadas van sufriendo cambio al ser expuesta en contacto con el lodo o barra de perforación. Durante la perforación es preparado generalmente en forma tal que la presión hidrostática ejercida por la columna del lodo es mayor que las presión de formación, es decir se perfora sobre balance de manera tal de controlar el flujo de fluido desde el yacimiento hasta la superficie mientras se perfora. La presión diferencial obliga al filtrado del lodo a penetrar dentro de las formaciones permeable, mientras que las partículas sólidas del lodo se depositan en la pared del pozo, formando un revoque (costra formada en la pared del pozo, frente a la zona permeable) este tiene generalmente buena permeabilidad por lo que reduce, en forma considerable el proceso de invasión a medida que se va formando el revoque. %  , ) Es la que se genera cuando la columna de lodo de perforación forza el filtrado a penetrar en la formación permeable, debido a la diferencia de presión entre esta y la formación  %   , )

En la figura (a)se muestra la situación de los alrededores del pozo durante la corrida de registros. Él pozo ha penetrado una serie de estratos de roca de variada composición física y química. Se presenta una secuencia de areniscas y lutitas que son muy comunes en un campo petrolífero. Como se había mencionado anteriormente, debido a la presión diferencial que existe entre la columna del lodo y el fluido de la formación, origina una continua infiltración del líquido barroso en las zonas porosas y permeable, formándose así rápidamente una torta de barro o revoque en lapa red de la formación, lo cual limita la velocidad de las subsecuentes invasiones del filtrado. La resistividad del barro es Rm y la del revoque es Rmc y su espesor es tmc. La resistividad del filtrado acuoso es Rmf. En la región que se halla directamente detrás del revoque, la inundación del filtradode lodo es bastante completa, casi todo el agua de formación y una parte de los hidrocarburos sondesplazados por el filtrado

I
    ) 

 &       )   Es imposible desplazar todos los hidrocarburos a través de este proceso de inundación, debido a que la permeabilidad relativa del petróleo llega a ser nula cuando todavía existe alguna saturación de petróleo. La resistividad de esta zona lavada es Rxo y la saturación de agua(principalmente filtrado de lodo) es Sxo y en el caso de tener la presencia de algún hidrocarburo, la saturación del hidrocarburo residual es Shr, que es igual a 1-Sxo. Más allá de esta zona lavada, se halla una región en la cual la inundación no es tan completa, la invasión del filtrado se reduce en la medida que aumenta la distancia desde el pozo. La resistividad promedio de esta zona transicional de invasiones Ri, mientras que el promedio de la saturación acuosa (agua de la formación y filtrado de lodo)es Si. El diámetro promedio de la zona invadida es Di. Más allá de esta zona invadida, se encuentra una sección de la formación en la cual los fluidos no han sido perturbados por la operación de perforación. Esta sección tiene una resistividad verdadera de formación de Rt y una

saturación de agua (agua de formación) de

Sw. La resistividad de

esta agua de formación es Rw, la figura

(b)ilustra

esquemáticamente las saturaciones de estas

tres zonas.

Figura (b) Saturación de cada zona por el efecto de la invasión. En la figura (c) se muestran las resistividades relativas que pueden esperarse en una arenisca permeable saturada de agua 100% que ha sido invadida por un filtrado de lodo. La resistividad del revoque es ligeramente mayor que la del barro. La resistividad Rxo de la zona lavada es mayor la del revoque Rmc y es por lo menos tres veces de Rm y a veces, considerablemente mayor, dependiendo de la porosidad. Por ser una arenisca de 100% agua, la resistividad de la zona virgen, Rt es igual a Ro. Si el agua de formación es más salina que el filtrado, entonces Rt=Ro es menor Rxo. En Cambio si Rw es mayor que Rmf, entonces Rt=Ro > Rxo. Entre ambas zonas existe una transición gradual de la resistividad según el caso

figura (c) Distribución de las resistividades en un intervalo saturado de agua En la figura (d) se representa las situaciones después de la invasión, cuando la arenisca está saturada parcialmente de petróleo previa a la invasión. También aquí se forma una zona completamente inundada (Zona lavada), pero en este caso la zona contiene algo de petróleo residual. Debido a eso, la resistividad de Rxo es más alta de lo que era en el caso anterior. La resistividad Rt es también bastante alta por la presencia del petróleo, y en muchos casos, es aún mayor que Rxo. Durante la invasión, la tendencia es que el filtrado de lodo vaya empujando delante de sí el agua de formación conjuntamente con el petróleo. Si la saturación de petróleo es alta, tendrá una permeabilidad relativa mayor que el agua y ser retirará más rápidamente. Esto da como resultado un incremento de la saturación del agua de formación, directamente en frente del filtrado de lodo, lo que ocasiona el desarrollo de un banco de agua de formación. La movilidad del agua de formación en ese banco, es del mismo orden que la movilidad del petróleo.

Figura (d) Distribución de la resistividades en una formación petrolífera Este banco conforma la denominada zona anular que contiene agua y petróleo, pero con una mayor saturación de agua y una menor resistividad que la formación no invadida. Esto genera un perfil de resistividad que pasa por una disminución de la resistividad entre Rxo y Rt. La existencia de esta zona anular ha sido determinada tanto en el campo, como en el laboratorio. Aún cuando el conocimiento de los factores que intervienen en su desarrollo es aun incompleto, se pueden, no obstante, adelantar algunas conclusiones. El mínimo que ocurre en el valor de la resistividad en la zona anularse hace menos pronunciado en la medida en que aumenta la saturación de agua connata en la zona no invadida, y se desaparece casi totalmente cuando la saturación de agua está por encima de 60%. El espesor del banco de agua que comprende el anillo está entre el 15 y el 25 por ciento del diámetro de invasión, Di. Esto significa que el anillo se expande gradualmente en la medida en que aumenta el diámetro de invasión. La presencia del anillo no afecta significativamente a la mayoría de los registros de resistividad. Sin embargo, su presencia si afecta notoriamente a la lectura de los registros de Inducción. Esto es debido a que este tipo de dispositivo se basa en el principio de circulación de una corriente inducida por el espacio donde se desarrolla precisamente la zona anular. Si esta zona tiene un mínimo, que es anormal en su resistividad, este mínimo afectaría en la lectura del dispositivo.      )     
 .              Tiempo Presión diferencial entre el lodo y los fluidos de la formación Característica de pérdida de filtrado del lodo Porosidad de la formación

El Factor tiempo es importante porque mientras mayor sea el tiempo de exposición de la formación, mayor será la profundidad de la invasión La característica de pérdida de filtrado del lodo tiene importancia, pues el revoque es el factor que controla el movimiento del filtrado de lodo hacia el interior de la formación. Cualquier formación capaz de producir cantidades comerciales de hidrocarburos, posee una permeabilidad mayor que1 md, pudiendo llegar hasta varios darcys. La permeabilidad del revoque, formada por el lodo con baja pérdida da agua puede ser de0.01 md. Esto significa que el revoque constituye una importante barrera a la penetración del filtrado en la formación si la pérdida de agua del lodo es baja. Si la pérdida de agua del lodo es alta, este formará un revoque de mayor permeabilidad, además de que aportará una mayor cantidad de filtrado. Siendo el revoque el factor que controla la tasa volumétrica de invasión de la formación, la profundidad de la invasión dependerá del tamaño del espacio poroso disponible para contener el fluido invasor. Por lo tanto, a mayor porosidad, menor será el diámetro de invasión (requiere menor volumen de roca para alojar el filtrado) y viceversa. En realidad, no es posible llegar a una definición exacta del diámetro de invasión. Di es el ³diámetro eléctricamente equivalente de invasión´. Este corresponde al diámetro de un cilindro cuya superficie se localiza a medio camino, entre la zona completamente lavada y el anillo (o la zona contaminada en una arena acuífera sin anillo). Por lo general en los cálculos cuantitativos se usa un valor aproximado de Di. Para el propósito de la interpretación de los registros, se aproxima el valor de Di entre 2d para las formaciones de alta porosidad y de 10d para las de baja porosidad