Schlumberger Principios y Aplicaciones de la Interpretacion de Registros

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Schlumberger
Principios/Aplicaciones
de la Interpretacion
de Registros
Schlumberger
Principios/Aplicaciones
de la Interpretacion
de Registros
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1
Indice
Introduccion . 1
Historia................................................................................................. 1
La Operacion de Campo........... 3
Adquisicion de Datos de los Registros... 5
Procesamiento de Datos '" 5
Translllision de Datos......... 6
Referencias............................................................................................ 7
2 Fundament.os de la Interpreta,ci6n Cuantitativa de Registros . 9
Porosidad...... 9
Saturacion............................................................................................. 9
Penlleabilidad............ 10
Geometda de los Yacimientos............................................................... 10
Telllperatura y Presion......................................................................... 11
Interpretacion de Registros................................................................... 11
El Proceso de Invasion........................................................................... 12
Resistividad.. 13
Factor de Formacion y Porosidad.......................................................... 13
Saturacion de Agua............................................................................... 14
Registro de Resistividad....... 15
Resistividades del Agua................................................................. 15
Porosidad................. 15
Formaciones Arcillosas................................................................... 16
Referencias............................................................................................ 17
3 Registros de Potencial Espontaneo y de Rayos Gamma Naturales .. 18
Curva SP............................................................................................... 18
Origen del SP....... 18
Componente Electroqullllico del SP............................................... 18
Componente Electrocinetico del SP.............. ....... ......... ..... ........ .... 20
SP en Funcion de Permeabilidad y Porosidad................................ 20
SP Estatico.... 20
Det.erminacion del SSP........................................................... 21
FOrIlla de la Curva del SP.............................................................. 21
Formaciones de muy Alta Resistividad.......................................... 21
Corrilllient.os de la LInea Base de Lut.itas...................................... 22
Anolllalfas en el SP Relacionadas con las Condiciones de Invasion 23
Anolllalfas en el SP-Ruido.............................................................. 23
Registro de GR.......................... 24
Propiedades de los Rayos Gamma......... 24
/
/
Indice
Equipo........................................................................................... 25
Calibracion.................................................................................... 25
Curvas de Correccion por Condiciones de Pozo............ 25
Aplicaciones........................ 25
EI Reg~str~ .NG~.:................................................................................. 25
Pr!nc!p~o FISICO...,'.:.;...................................................................... 25
Pnnclplo de Medlclon...... 26
Presentacion del Registro.............. 26
Curvas de Correccion por Efectos de Pozo.............. 27
Interpretacion...................................... 27
Aplicaciones................................. 27
Referencias............. 28
4 Determinacion de Ia Resistividad del Agua de Formacion . 29
R", de Cat:l.!o.gos d~ ~gua...................................................................... 29
R.. de Anahsls QWllllCOS....................... 29
Rw del SP.............................................................................................. 29
Determinacion del Rmje... 29
Detertninacion de R"'...................................................................... 30
Precauciones y Correcciones por el Medio Ambiente................... 30
Sales Diferentes 801 NaCl.... 30
Anolnali'as de SP.................................................................................... 31
R", a Partir de Registros de Resistividad-Porosidad............................... 31
Registro R..4.................................................................................... 31
Plot.eo de R..4-SP.... 32
Ploteo de Resisti vidad- Porosidad..................... 32
R", a Partir de Ro;o Y R t ... 32
Referellcias........... 32
5 Registros de Porosidad .. 33
Registr~s ~~nicos... 33
Pnnclplo........................................................................................ 33
Equipo............................................................................................ 33
Presentacion del Registro............................................................... 38
Velocidades Sonicas en las Formaciones......................................... 38
Determinacion de Ia Porosidad (Ecuacion de Wyllie de Tiempo
Prolnedio)...................................................................................... 38
Aremscas Compactas y Consolidadas................. 38
Carbonatos..................... 39
Arenas No COlllpact.adas......................................................... 39
Ecuacion Empfrica Basada. en Observaciones de Campo........ 40
Indice
Correlaciones con-la Curva t.......................................................... 40
Presiones Anormales de Formacion................................................ 40
Interpretacion de la Onda de Cizallamiento....... 40
Regist.ros de Densidad......................... 41
Principio........................................................................................ 41
Equipo........................................................................................... 42
Registro en Agujeros Vacios.......................................................... 42
Presentacion del Registro..... 43
Calibracion :........................................... 43
Efecto de Agnjero.:........................................................................ 43
Densidad de Eleetrones y Densidad Total...... 43
Porosidad a Partir del Registro de Densidad...... 44
Efeeto de Hidrocarburos......................................................... 45
Efecto de ArcilIa..................................................................... 45
Efecto de Presion....... 46
Registio Litho-Densidad* 46
Equipo.................................................................................... 47
Absorcion Fotoeledrica................. 47
. Respue,st~ de la Herramienta... 49
Reglstr?S .N~utronlcos........................................................................... 49
Prlnclplo................................................ 49
Equipo........................................................................................... 49
Presentacion del Registro. 51
Calibracion.................................................................................... 51
Caracterlsticas de Investigacion................... 52
Respuesta de la Herramienta....... 52
Indice de Hidrogeno del Agua Salada...... 52
Respuesta a los Hidrocarburos.......................................... 53
ArcilIas, Agua Ligada.................................................................... 54
Efecto de Litologfa........................................................................ 54
Determinacion de la Porosidad a Partir de Registros
de Neutrones...................................... 54
()orrecciones delSNP....................................................... 54
Medicion de Neutrones Termicos................................................... 55
Aplicaciones................................................................................... 55
Referencias............................................................................................ 55
6 Determinacion de Litologfa y Porosidad . 57
Gnificas de Registros Neutronico y de",Densidad.................................. 57
Grafica de Registros de Densidad-Sonico.............................................. 58
Gnificas de Registros Sonico y Neutronico........................................... 59
Graficas de Densidad vs. Seccion Transversal Fotoeleetfi 59
Graficas del NGS.................................................................................. 60
Indice .
Efeet.o de la Arcillosidad en las Graficas............................................... 61
Efecto de la Porosidad Secundaria en las Gnificas................................ 61
El Registro de Indice de Porosidad Secundaria..................................... 61
Efeeto de los Hidrocarburos en las Gnificas......... 61
Gnifica de M-N 62
Gnifica MID.......................................................................................... 63
Gnifica MID Pmaa en Funcion de umaa ................................................... 65
Mezclas Complejas de Litologias........................................................... 65
Progralna Litho-Amilisis....................................................................... 67
Presencia de Evaporitas........ 68
Identificacion de Flui~os.. 69
Referencias. 69
7 Registros de Resistividad . 70
Registr?s ~l.ectricos Convencionales...................................................... 70
Pnnclplo........................................................................................ 70
Dispositivos de Resistividad........................................................... 70
Curvas Nonnal y Lateral............................................................... 71
R t en Base al Registro ES.............................................................. 73
Registro con Electrodos de Enfoque...... 73
Laterolog 7..................................................................................... 74
Laterolog 3..................................................................................... 74
Laterolog 8..................................................................................... 76
Sistema Doble Laterolog-Rxo .......................................................... 77
Efecto de Delaware............................ 78
Efecto de Groningen...................... 78
Escalas........................................................................................... 78
Registro Esferico de Enfoque.... 79
Influencia de las Variables de Pozo y Correcciones de Registros.... 80
Efecto de Pozo........................................................................ 80
Efeeto de Capas Adyacentes.......... 80
Factore~ ,Pseudogeo~etricos. 80
Correcclon de InvasIon............................................................. 81
Registr? d.e .Induccion: ..:;....................................................................... 81
Pnnclplo de Medlclon.................................................................... 81
Factor Geolnetrico......................................................................... 82
Enfoque Herramielltas Multibobinas.............................................. 82
Deconvolucion................................................................................ 82
Efecto de Piel................................................................................ 83
Equipo........................................................................................... 83
Presentacion del Registro y Escalas....... 84
Correcciones Ambientales..... 85
Correccion del Efeeto de Agujero.......... 85
Indice
Correccion de Efecto de Capa Adyacente .
Correccion de la Invasion .
Formaciones de Alta Resistividad .
Efeeto de Capas Inclinadas ..
Agujeros Grandes .
Anillo .
Lodos Salinos .
Mediciones de Induccion Contra las de Laterolog ..
Instrumentos de Microresistividad .
Micr~l~~~i~i~ ..
Interpretacion .
Micr~lr~~e~~\~~ ..
Respuesta .
Registr? d.e .Proximidad .
Pnnclplo .
Respuesta .
Resolucion Vertical. .
MicroSFL .
Correcciones Alubientales .
Interpretacion de Resistividad .
Deternlinacioll de R zo ..
Correcciones de la Resistividad por Invasion ..
Referencias .
85
85
86
86
86
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94
94
95
8 Determiuacion de la Saturacion . 96
Introduccion.. 96
Fonnaciones Lilllpias.. 96
Curvas de Resistividad Contra Porosidad..................................... 96
Curvas de Microresistividad Contra Porosidad............................. 98
Comparacion Rwa.......................................................................... 99
Superposiciones Logaritmicas.. 100
Superposicion de Log F y Log R d..p · 100
Superposicion de Ro Y Superposicion de F.................................... 100
Metodos de Relacion de Resistividad................................................... 102
Metodos de Zona Lavada.............................................................. 102
Metodos de Zona Invadida.... 102
Balance de Porosidad..... 103
Otros Diagramas de Relacion............ 104
Metodos de Relacion con Correccion por Invasion........................ 104
Superposicion de R zo / R t ................................................................ 10.5
Analisis Rapido R zo / R t .................................................................. 105
Indice
Diagrama de Petr6leo Movible F-MOP................................................ 107
Porosidad y Saturaci6n de Gas en Agujeros Vacios.............................. 107
Formaciones Arcillosas......................................................................... 108
Modelo Silllplificado de Arena y Arcilla Lalllinados..................... 109
Modelo Silllplificado de Lutita Dispersa........................................ 110
Relacion Total de Lutit.a............................................................... 110
Modelos Saraband* y Coriband*.......................................................... 111
Modelo Saraband........................................................................... 111
Modelo Coriband........................................................................... 113
Modelo de Doble Agua.................... 115
ModeloVOLA·N*.......................................................................... 117
Progranla Cyberlook*................................................................... 119
Metodo GLOBAL*............................................................................... 121
Referencias........ 125
9
10
Registros de Propagaci6n Eleetrolllagnetica .
Introducci6n .
Registro EPT .
Metodos de Interpretacion .
Metodo CRIM ..
Metodos tpl y A c .
Metodo tpo ..
Registro DPT .
Efectos Alnbientales ..
Metodos de Interpretaci6n .
Metodo Modificado tfo .
Metodo Modificado de Doble Agua tpo .
Gnifica Pa en Funcion de R fa ..
Met.odo de Saturaci6n Doble .
Referencias .
Permeabilidad y Produetividad .
127
127
128
129
130
130
131
133
134
135
135
135
136
136
138
139
Penneabilidad.......................... 139
Saturaciones Irreduetibles............................................................. 139
Zona de Transicion: Efeetos de Presion Capilar............................ 140
Permeabilidad en Base a Gradientes de Resistivididad................. 140
Estilllaciones de la Permeabilidad en Base a <p y Swi..................... 141
Permea;bil~d~d y Registro de Magnetismo Nuclear........................ 143
Pnnclplo................................................................................143
AplicacionesjInterpretacion................................................... 144
Permeabilidades Efeetiva y Relativa............................................. 14.5
Iudice
Prediccion del Corte de Agua........................................................ 145
Permeabilidad en Base a Presencias de Minerales Derivados de
Manera Geoquimica....................................................................... 145
Permeabilidad a Partir de los Probadores de Formaciones............ 145
Analisis del Decremento de Presion........................................ 146
Analisis del Incremento de Presion......................................... 148
Productividad........................................................................................ 149
Registro de Produetividad :........................................... 151
Referencias.......................... 151
11 Sismica de Pozo . 153
Introduccion.......................................................................................... 1.53
Equipo Sismico para Pozos........ 1.53
Adquisicion Digital de Disparos de Verificaci6n.................................... 1.53
Conversion de Tiempo a Profundidad y Perfil de Velocidad.......... 15.5
Procesamiento Geogram. 156
Perfil Sismico Vertical..... 159
Procesanliento................................................................................ 159
Perfil Sismico Vertical Sintet.ico..................................................... 161
Perfil Sismico Vertical con Desplazamiento................................... 161
Principales Aplicaciones del VSP.................................................. 161
Referencias............................................................................................ 162
12 Servicios Geologicos , .. 163
Introduccion.. 163
Correlacion.. 164
Informacion Estratigrafica a Partir del Registro de Echados............... 168
Herramiellta de Echados HDT....................................................... 170
Herramienta de Echados Estratigraficos........................................ 171
Procesamiento a Boca del Pozo dellugar del Pozo........................ 175
Programa Dipmeter Advisor* 175
Servicio Microbarredor* de Formaciones....................................... 176
Identificacion de Eledrofacies............................................................... 177
Calculo Faciolog............................................................................. 178
p~spliegue GC';0c?!umn : :....................................................... 178
ServlclOs de DescnpclOn de yaclmlentos............................................... 181
Datos Faltantes... 182
Estimacion de la Permeabilidad..... 182
Concentracion de Datos.... 184
Matrices y Mapas................. 185
Referencias............................................................................................ 186
Indice
13 Propiedades Mecanicas de Rocas . 187
Fracturas Naturales.............................................................................. 187
Detecccion de Fraeturas................................................................. 187
Mediciones Sonicas................................................................. 187
Mediciones de Calibrador de Pozos........................................ 189
Mediciones de Densidad......................................................... 189
Mediciones de Resistividad..................................................... 190
Medicion de Absorcion Fotoe1ect.rica...................................... 190
Medicion de Echado............................................................... 191
Herramienta de Teleobservacioll de Agujeros......................... 192
Microbarredor* de Formaciones...... 192
Ot.ras Mediciones.................................................................... 192
Conc.lusion..................................................................................... 192
Const.antes Elast.icas............................................................................. 193
AnaJisis de Esfuerzo....................................................................... 193
Analisis de Ill. Fuerza de Ill. Arena.................................................. 195
Analisis de Altura de Fraeturas Hidraulicas.................................. 196
Referencias........................................................................................... 198
1
Hace nuis de medio siglo se introdujo el registro
eltktrico de pozos en la industria petrolera. Desde
entonces, se han desarrollado y utilizado, eOn forma
general, mucho mas y mejores dispositivos de registro.
A medida que la ciencia de los registros de pozos
petroleros avanzaba, tambien 10 hacia el arte de la
interpretacion de datos. Hoy en dia, el aml.lisis
detallado de un conjunto de perfiles cuidadosamente
elegido, provee un metodo para derivar e inferir valores
precisos para las saturaciones de hidrocarburos y de
agua, la porosidad, el indice de permeabilidad, y la
litologia de la roca del yacimiento.
Se han esc-rito cientos de articulos tecnicos que des-
criben los diferentes metodos de registro, su aplicacion
y su interpretacion. Esta abundante literatura es
abrumadora en cuanto a contenido y, frecuentemente,
inaccesible para los usuarios comunes de registros de
pozos.
Por 10 tanto, este documento presenta una reseiia de
estos metodos de registros de pozos y de las tecnicas de
interpretacion. Trata en detalle los diversos servicios
de pozo abierto que ofrece Schlumberger, asi como
metodos esenciales de interpretacion y aplicaciones
basicas. La presentacion es la mas breve y la mas clara
posible, con un minimo de ecuaciones matematicas.
Se espera que el documento sea utH como libro
de consulta para cualquier persona interesada en el
registro de pozos. Para aquellos que esten interesados
en material mas detallado, pueden consultarse las
referencias que aparecen al final de cada capitulo, asi
como otra literatura al respecto.
HISTORIA
En el ano de 1927 se realizo el primer registro
electrico en el pequeno campo petrolero de Pechel-
bronn, Alsacia, provincia del noreste de Francia. Este
registro, una grafica unica de la resistividad eIectrica
de las formaciones rocosas atravesadas por el pozo, se
realizo por el metodo de "estaciones". El instrumento
de medicion de fondo (llamado sonda), se detenia en in-
tervalos periodicos en el agujero, se hacian mediciones,
y la resistividad calculada se trazaba manualmente en
una grafica. Este procedimiento se repetia de estacion
en estacion hasta que se grabara todo el registro. Una
parte de este primer registro se muestra en la Fig. 1-1.
En el aiio de 1929, el registro de resistividad eIectrica
se introdujo comercialmente en Venezuela, Estados
Unidos y Rusia y, un poco mas tarde, en las Indias
Orientales Holandesas. Rapidamente se reconocio en
la industria petrolera la utilidad de la medicion de la
resistividad para propositos de correlacion y para la i-
INTRODUCCION
dentificacion de las capas potenciales portadoras de
hidrocarburo.
En 1931, la medicion del potencial espontaneo
(SP) se incluyo con la curva de resistividad en el
registro electrico. En ese mismo ano, los hermanos
Schlumberger, Marcel y Conrad, perfeccionaron un
metodo de registro continuo y se desarrollo el primer
trazador grafico.
Fig. 1-1. El primer registro: puntos trazados en papel grafico
por Henri Doll.
La camara con pelicula fotografica se introdujo en 1936.
En ese entonces, el registro eIectrico consistia en la
curva de la SP y en las curvas de resistividad normal
pozos. t registr . ni Q. proporciol\aba una medicion
de In porosidad; los r i. tros de I istivid~d enfocados,
una medicioll de Ill. r ~istividad real de Ill. formaci 1\
virgen flO iuvadida.
L Illl:jo ras po tert res en 1'1 regi l ro sonieo in-
elll '..rou I registro .Quico coLUpensado, pOI efectod
po~o, BH " 1'1 r istr onieo de espiamiento lar 0
LS.... , las herrami nt Sonieo de AHeglo, SDT. E ..
t 1.1tim9... h rr mientas p"T1uiten registrar I hen d
ondas ompl to. n base al anlilisi del tren d onda,
es posible obtener los tiempo. de ransito de IllS ondas
de ont'le de cizaUami TIt adenuis del ti mpo de
lausito de IIIJ allda compresi uale .
El regi tro d Ill. densidad de la form ion, otra
medici6n qu depende bli ie3m nte de Ill. poro idad de
la fOfluadon, I' in rodujo -n I mercado a prin ipios de
10 aiio5 5 Sl,"ll a. n regi tro de densidad d formacioll
com pen ada FDC*, qu compensa la pres ucia del
elljarr segu{a nipida-Ill lite en 1964. En I 81, 1'1
tegi tro de Litho-Del idad"" propordono una m jor
mediciou de ta deo idad una me icion de la ecion
tr~n v rsa] de absolci6n fotoeIeelrica, sensible a Ill.
Ii ologia.
La recup"ra ion de 1l1uestras fisicas de roeas de
mu stra cI .. liquidos de formation por medi de he-
rral1lientas cle cabI ambien tiene ltn amplio h.istotial.
Desde 1937 se encuentra en op rad6n eI aca JUuestra
de pared {Ill~ Ii para lIIna "ba]El~ cilindrica, hueca en la
~ rmacion ~' que la recupera al jalarla. Por SUpl' to,
dicha tecniea haufrido continuas mdolas durant el
medio S1 ]0 posterior a SII introduceion. Enl caso
de roc· tint dlU8S, existeD herram.ientas d IUU trI'O
Itl canico que p rCotan aean l;ls roues ras de mel's.
En 1 5- in rodujo Rn probador de formaciones.
Recuperaba una tim tIa de 10 Iiq1lidos d la fotmad6n
mewa I pr ion de POtO durante d proce. de
muestreo. P tniormente Uf-' ron 1'1 probaclor de
formacion pot iui ["a]° , FIT d rnultiplObado de
for macioll, RFT". Las h uamientas mas antiguas
010 p dian llevat a. c. bo una medicioo d presion
reeup rar una muestr de Uquido POt viaje en
I poz: la herramienla RFT puede fec uaI un
n,illlero ilimitado de medida de presion rccupera.r do
mucshas de liquid or ,'iaje.
Para manejar 1'1 caso d formaciones dondc eI agua
cle forma.cien es dulce v tia en sa.linidad, 0 en la cualla
~alinidad I' de eonoce, I' han desauollado medicion s
dieleetricas. En 1978, I' inttodQjo la herramitnta
de propagacion ('I tromagnetiea PT'" t • en 1985 16
h namienta. d propagacion profLtnda, DPT"".
I resumen historlco ank-rior de ningun modo cubrc
tod9.! las In didones IDevaJas a cabo en Ja a.ctualidad
con a.rt"fad de registro p r able. Otms m dicioues
de re i tt incluyen Ill. resonancia magnetiea nuclear,
J i- PI'C rometria nu leat (natural I' inducida) nu-
meroso paramelt de agujeros rev idos.
LA OPERACIO DE CAMPO
Los r i ho elec ricos por cable se Ilevan a cabo
desde un mi6n de regt tt -, al que en 0 asiones
I' llama 'll\boraLorio 1lI0vi!" (Fig. 1-3). EI mien
transp r a los illslrluuentos de III <ticien de fon ,el
Fig. 1-2. Oper..don d~ re iolr p<>r ub)~
(able electri 0 y un malacak que se neceslt,,- para ba.jar
los in trUttlellto pOT J pOli;O , asi (OUlO el equipo de
superfi ie necesario para alimentar 1~ herramjent de
~ nclo . pata redbir procesar U 5eiiales, tambien
I quipo necesatio para efeelu r \lna grabacion p una-
[SF Induccion - 8611ico
200 Bits/Pies de Poz-o
Echado de Alta Re:soluci6n
10 Cana.les de Microl('Sistividad
2G,000 BitsJPie.s de PO'110
Souico de Arreglo
Onda Completa
60,000 Bits/Pies de Pozo
Espedros(op{a Inellistica
Especho de Energla
2.0,000 Bits/ ..sutldo
mlenta Sismica pala PO!110
Trel de Ondas dt' 5 Seguudos
80,000 Bits/Segulldo
Herr
I
I
I
Cuadra i-I
Reqllisitos de transm:i.si6n de datos de algUJlM he-
namientas de regjsh;o de pozos.
PROCESAMIENTO DE DATOS
EI procesamiento de SC'jlalt! puede efeduane en, por
10 menos, tIes 11iveles: en el pOlO (til la herramienta),
a Ill. boca de poo:o (~n eI cami6n) y en un ce ltro de
compt lo q.enIHl.L EI Ingar done e !leva a cabo t'l
proc amienlo depende de d6nde- se pueden producir
10 Iesultados deseados con maYOl t'flcacia, donde
:lie Ilecesita primero la lllfolhlacion extraida, daude
se eneu nhan los expertos; 0 d6nde 10 exigen las
cOllsidelaciones tecnologicas.
Cuando es conveniente, ~ d's{"na la ht'rralllienta de
re-gistro para que los da,tol! $e procesen en eI fondo y
1& senal pIocesada. se transn ita a la superfide, Esto
sucede cuando se preyer. 11n6 escasa u'iJidad en t'l rutllro
para los ddos primarios 0 ella Hlo la cantidad de datos
primarios impide su transmisi6n. Siu eTubll.rgo, en
la llla.yoda. d los casos es pleferible llevar 10 datos
primarios medidos a la superficie pa a S\I grabaci6n y
proeesamiento. De este modo, los datos originales estan
diponibles pa.rQ un procesamiento posterior 0 para
presentaci6n y se preservan permanentemente para su
uso futuro.
Un sistema de computation digital en el pOlO, 116-
mado unidad ~SU*, se encueuha t'u todaslas uuidades
S llumbelger de todo el nllludo (Fig, 1-4). Dicho
sistema proporclona la capaddad de numejar grandes
cantidades de datos. Super.. Uludtas de las Iimitacioues
anterioles de los SlSt"OlM de registro combinados (d
apilamiento 0 combin.ac'6n de multiples sensor('s de
medici6n en una ola cadena de herramie-ntas de le-
gistw), Tambien agiliza las operacione.s en el campo.
La caHbIacion de las ht'nan 'entas M' efedua con ma'i'or
rapidez y exactitud y la operation se controla do:' 1;la-'
uela llUlS t'llciente.
El sist.ema CSll proporc'ona {'I potencial ObVlQ para
eI procesamiento de datos en el lugll..[ del pOliO. TalOhien
ya s L1eva a cabo eI proc~sa.l1liento de la.s ondas sonieas
pala obten I las velocidades comp esionale' y dt' d~Fl­
IIa.mi.ento, aSl como el procesaml uto de los espectros dt'
eRergia nuclear para obtener la COhlposicion elem~utal
!l luego la composidon quimica, Es posible Ii ili:zat
.
..
~..; ._-~
tecnicas de r istro prevalecientes y han modiflcado
fi,g. 1-4, El C:S' e. un .i.teme e"mpu~...,;~ ...do, in~~gr ..1 I"','"
III adqui.icion y d pr,,~.....n1ient<l d., dM"". Suo prindp..le.
elemenL".....1'1: n.t.d",: p ..nt"l.... y unidllde. de pdieul... apt ieM
IX'X" "'!li"lr"r ,h,tos, Centro; tecl..do/unidad ,mp:reoorft d..b ..j,o
<I" tr~~ I.e·~o,,,, do <;int{\, b;quierdll' comput"dor... 8"""elM DE
11 3.4 e..d.. un" on momori.. de 21;6 IC p".te· .upe.;o.: l"cLon.
d"..l d .. disco duro con ."padded d. 42 megllbyteo y Un" unidad
d. dnt.. d~ ...",,,<>Ido de 43 megabyte•.
llllestrM id as con respedo al lumbo de los nuevos
desc \llnimi,en t-os,
Se h.an me-jolado los senSOles, la eledronic.a de rondo,
t'l c.r"ble, 10. teleuetda de cable y eI proces&llliento de
Ias sefiale en la superfici
Mediciolles de r gistro basks:; pueden conlener
r~des cantidade de infollnaci6n. Anteriorm('nte,
no se registIaba. parte de dicbos datos debido a. la
falta de sensores y de eledronica de fondo de alta
velocidad, ala incapa.c'dad de tunstnitir los datos por
eI cable .v a la lnca.pa idad de grabados en la unidad
de legistro. Dd mjslno modo, dicbas limitaciones han
evitado 0 reta dado el U 0 de nuevas mediciones y
herramientas de tegistro, Con la telemehia digital, se
ha plesentado un important aumento en la cantidad
dl' datos que pueden enviarse por eleable de registro,
Las tecnicas de regjstro digital denbo de la unidad
de ft'gistro propordonan un aumenkl substancial t'n la
capacidad dt' grabaci611 de datos, EI uso de senates
digitaHzadas tambil".n fac.ilitll.la hansmision df< seiiale:
de rt>gisho por ,adio, satelite- 0 Jin lie telefonica a celllros
de e6mputo \1 oficinascelllraies.
En eI CUadTO I-I Sf' compala la velocidad de
transmision de datos de una d I henamienlas mas
antigllFlS, lac combinacion il1dncciOll-so! 'eo, con los
requisilos de hansmisi6n d datos de a1gunas de las
nuevas. Eslo nlUestra I gum amnento en la cantidad
de datos que pneden Inanejar los nUls recientes sen ores,
eI ca.blt' dt' registro y los instIumentos de tierra; lodo
como re:sultado de las lecnicas digitaJes.
.5
pallones de dec:ot\voludon y filtlacion de senales IlHi~
eomplt'jas eon el sistema. 'S .
Pl!lcticam('ntelodos 10 mode.! ~ y ecuaciones eo-
lllUlieS para la interpretaci6n de registros pll den ejetu-
tarsl.' en la unidad CSU. Aunqlu' no sean tan comple-
tos COIllO los programas de 'nterptdaeion de registros
di$p<mibl("$ en e.("nros de computo, 10$ proguunas de
intclpldaeioll en el lugar del pOZO $ tp ran de mao
lcra impOItante 10 que puede ef. duarse nlartualmente.
Hay programas en el pozo que Jrven para c,onocer la
porosidad j' I saturadoncs en litologia simple y com-
pleja,para identifiear la litologia, calcnlar 10 hados
de la formaci an I calcuhn la pt'rmeabilidad y determinar
lUUellO m' pauimdros petrofisicos, ademas, pueden
represenl-a ," los dato (ya sea graba.dos, proc dos
o cOlllputados) de la manna que mejor convenga al
usuano.
Sin duda alguna. aumentata la demanda de eva-
lua.ci6n de for lI(lc:'ones por medio del procesamiento en
el POtiO y 105 plOg,ramas 5('n1n mas sofisticado-'l.
EI centro d(' computo ofrect' una computadora mas
pote It , Xpt,rto en an8.1isis de regjstros, mas tie'mpo,
y la integra.cion d uHis datos, Los centros de computo
Schlumberg("'r s encuentran en. los centros pettol("'ros
mas important d' todo el mundo. Proporcionan
proe.esamit'nto dt' senales y anlili is e la formaci6n mas
e.ompletos que aqueUos del sistema 'SU en el P01:O.
I,os ptogramas de evaluaci6n varian en $U akance desde
la vnluadon de Un solo pozo, a una selie d pfoductos
de aplk.acion especiales 0 ha-'lta. S(",fV'C'O$ de descripcion
de Yllc.imiello~ que evaluall campos com pletos , Es posi-
ble utiLizar de manera mas amplia~ tecnic&!l estadistiC8S
tanto para la selecci6n de parau etros COnlo para los
c8Jeuios reales.
EI procesami nto de regi tros parece encaminarse ca-
da vez mas al tratami nto integrado y simultaneo
de tod3S I mediciones de r gI-'ltro. S disefian
pTogramas para que recono~can que los parametres
de registro de un ~'olumen detenninad dc roeas l.'
encue ir n interrelacionados de ma l':-fa pledeciblt','
para que se presle atencion a dkhas relacionl.'s durant('
el proe· a nieno. AhOla, nuevos programas pueden
nsm datos plovenientes de mas fnente como muestras.
veriticad6n de presion y productjon modelaje de
ya.cimient.os, .
TRANSMISIO DE DATOS
EI sistema CS pued transmitir registros con
un enlace de comunicaion adecuado. La e. tac'on
receptora puede $ ottO si tema CS I una tt"fminal
d transmision 0 un centro de computo principal.
Se pueden editar 0 formateal los datos antes de la
transmision a lin de redudr el tiempo de tran mision (l
P fa adaptaI los datos a las exig neias del destinalario.
Verificaciones de lao cal'dad de la t ransmision ~ egu nm
que la informacion transmitida sea conflable.
Con la red de cOllmnicaciones LOG ET1' es p ihle
bansmitir via satt'lite datos 0 cintas de regi tro desde
el poto a muellos lugar s (Fig. 1-5), Dicho sNvido
ta disponibltw en toda la parte continental de Estado
Hidos}' Canada. en tie rOo 0 en las plataformas marinE'S.
De h cho, cualquier telHonQ puede tom'ertirse en
esLc'on rcceptola.
n& p quena anlt'na de comunkaciones pOltatil en
el pOliO permit<- transmitir via sat~lite IQ datos de
regi~t.ro$ del pozo a.I c,entro de c6mpu 0 Schlumbt'rgt'r
y de alla por telefono al hogar 11 ¢ftti a ell usuario.
Yaqne el sistema, 5 biditeccional se pueden transmitir
regi tr05 eomputados 0 registro:s de pozo veciuos al
pozo.· EI sistema tambi:n proporciona comunk ('on
vocal bidireccionaL Hay vario modelos de esta..;'on rt"-
".
Wellsite
Fig, 1-0, Di..grama dd "i"ttm.. dt ~o.rntnk." ion LOG NET.
6
Hub
1,350-86
ceptora:
• nil nuiquillll FAX digital estandar recibir& datos
grlifico de rt'gistro diredamente en III oficina.
• na telecopiadora portlitil Pilot 50'" conedada a una
torna telefonica t'n la oli ina 0 el hogar p rmite a los
client s aprovechar eI sen'icio las 24 boras del dia.
• Es posible instalar una estacion de registro Pilot 100"
en la oficina d 1 cLiente para qu 1 dba grlificas de
registro y de dnta }' para hacer copias multiples de 18.$
gralic de registro. Ya que esta stacion es automati a,
pllede rl'dbir datos sola.
• Puede instalMse una ELITE 1000 en la oficina del
c1ienJe (l nIl de que r...ciba dala' plOV nientes de 13 red
de conmnicadon LOG NET. Junto con e.sta estacion de
ttabfljo, se encuentr8Jl disponibles un acervo completo
dt' correcciones ambiental s as! como toda 1& selie de
produetos avanzados de Scblumbctgt'I.
• e pUt' Ie montar un centro d c6mputo Pilot 2000*
en la ofidna del c1iente para reaUzar en ella misma 1&
interprctacion computarizada de los registro$. EI Pilot·
2000 induye personal. un a la1ista de regist.ros y un
t ·cllico. Este ct'ntro tiene ac e.so a todos los pwgtamas
comUne dt' interpretacion de registros Schlumber er.
Exi!>tcll otros sistt'mas de tr&nsmi ion locales en dire-
renks partes del mundo que utiliz;an cOl.llunicac:iones
por telerono, radio /o·atelite. En alg,Ulos casos, es
posible tran Illitir desde el pOZO. En ohos, la trans-
mision debe ori ·n8.rse desdt' una estad6n de comuni·
caciones n\as ptuuanente. Can una plaLleacion previa,
plleden tfflllS\llitirse datos de regislro pnkticamente
desde cllalquier lugar del mundo hacia otto.
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ti"n, ""(\ Pr..c·tieal Appliutiom of Natural Gamma Ray Sp .
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7
2
Casi toda.la producci6n de p<,troleo y gas en Ill. a.ctua.li-
drld se ("xtrac dt' acumulaciones en los espa.dos por050S
de las rocas del ya.cimienlo, g nelalmcnte areniscas,
calizas 0 dolomitas. - La cantidad de petroleo 0 gas
conlenida en una unidad volumetrica del yacinuento
eS el produeto de su porosidad por la saturacion de
hidTOcarburos.
Adenuls de Ill. porosidad y de la saturadon de
hidrocarburos,. se reqniere el volumcn d(' Ill. formacion
que conti('ne hidrocarburos pam. cal ular las reserV3S
tolalcs 'j" d('terminar si Ill. rese-rva es comerdal. Es
n('cesario conoc('r ('I espesoI y el area del yadmienlo
para calcular su volumen.
Para ("VI.lIIM la productividad del ya.dmiento, ('s
n"c<'-Sario ah('r con qu~ facilidad pued(' Ruh el Ilquido
a traves del sistema pOlO. o. Esta propiedad de Ill.
[Oea que dependc de la manera en que 105 POlO eshin
intercomunicados, es la pelmeabilidad.
Los principales para.metros petrofIsicos requeridos
para e"aluar un deposito s n entonces su porosidad,
sF..huacion de hidrocarburos, espesOr, area p('[m('a-
bilidad. Adellllls, Ill. geometrla, la temp...-rahua ' Ill.
presion del yaeimiento, asi como la litologia pueden
dest'mp('iiar Un papel importante ella evaluacion
terminacion y produccion d nIl acimienlo.
POROSIDAD
La porosidad es el volumen de 10 poros por cada
unidad volumetri a dt' formadonj es Ill. fraedon del
volnmen tolal dt tina muestra que es ocupada por
poros 0 hu('cos. EI shilbolo de la porosidad cS r/>. Una
subsh~~ciadt'nsa y uniforme, como un peda~o dt vidrio,
time ulla porosidad cero; por otro lado, lllla esponja
tiene ,"u). porosidad muy alta.
Las porosidades d(' las formaciones sublerranetls pu('-
den "ariar ell alto grado. Los carbonatos dellsos (calizas
dolomitas) las evaporilas (sal, anhidrita, yeo,
ilvita, etc.) pueden tener una pOlOsidad pradicamente
de cero; las areniscas bien cOllsolidadas pueden tener
una poro idad del 10 al 15%; las arenas no consolidadas
pu('den lie ar tl 30% 0 mas de porosidad, las lulitas
o ardllas pu('d('n ten('r una porosidad con contenido
d(' agua de mas de 40%, sill embargo los poros
individuales son generalUlente ~an p('qu('iios que Ill.. ro a
es impermeablt' al f1ujo dc liquidos.
Las porosidade se c1asifi an segun la disposicion fisica
del material que rodea a 10 ,poros y a la distribution y
forma de los poros. En till a arena lirnpia, Ill.. malriz d~'
Ill.. roca se ,ompone de granos de arena individualcs, con
tina forma mas 0 menos esferica, apiiiados de manera
(Iue 105 por05 St' haHan entre los granos.
8
FUNDAMENTOS DE LA INTER-
PRETACION CUANTITATIVA DE
REGISTROS
A "sill. porosidad St' 1(' llama porosidad iutergrauular,
sucrosica 0 de matOz. Por 10 general, ha existido en las
fO[llH~ciones desde el momento ell que se depositaron.
Por ta ra~on. tambien se Ie conace como porosidad
primaria.
Segun Ill. forma en qut' fueron depositadas. las calizas
y dolomitas tamhien pueden Illostrar porosidad inter-
granular. Asimismo, pueden ten I porosidad secun-
daria en forma de pequ('jjas cavidades. La porosidad
secundaria 5 debe ala acdoll de aguas d", formacion
o fuerzas tedonicas en Ill. matriz de Io,a despues d('l
deposito. POt d mplo, las aguas de infiltracion lige-
ramente licidM p\leden crear y agrandar 10" espacios
porosos al desplazl\lse a lraves de los CIUla.(CS de inter-
c nexion en las calizM; y los caparazones de p('qud, 5
crustaceo ahapados en el inlerior pueden disolver e
, formar c.avidade. Por oho lado, las agu6S de in·
filtracion ricas en minerales pueden fOIl\1ar depositos
que -ellen pardalment(' varios poros 0 c.anales de una
formadon. De este modo, re-ducen Ill. por'osidad dt" la
formad6n y 10 alteran Ill. geometrla d", los poros. Las
agu!l.$ ficas en sales de magnesio pued('n infiJtrarse a
have' de la calcita, re('mplazando gradualmellte ('I cal-
cio por magnesio. Ya que el reemplazo se l'fedua alomo
por lUomo, mol por mol, }' el volumen de UI\- mol de
dolomita es 12 0 menot que el de Is c.alcita, eI tesult.ado
e~ que hs' una reduccion en eI volumen de Ill. matria y
un aumento correspondJentt' en el volumen de los por
Se pueden pres ntar tt'nsiones en Ill. fotmaci6n causando
redes d grietas, fisuras 0 fracturas, que se agr('gal\
al volumen de los poro.. Sin embargo, en general, el
vohltutn real dt' las fra.cturas relativamente p('qu~iio_
Estas normalmente no aumentan Ill. porosid~d de
la roca de manera significati"a, aunqu sl pueclen
aUlllcntar S1l permeabilid~d en gran medida.
SATURACION
La aturadon de ulla fOflnacion es Ill. fraction de su
volumen poroso <ttl ocupa el liquido 1\ considerl\cion.
Por 10 tanto Ill. saturacion de agua es la fraccion
o poreenlaj del volumen poro quc contiene a ua
de founadon, 5i solo exi te agua en los poros, uns
formadon liene una saturacion de agua dtl 100%, EI
simbolo de salur~cion es S; se utilizan varios subindi("t
para denotaI la atur3.clOn de un liquido en parlkular
( w saturaci6n de aguaj So saturation d(' petroleo; h
sal urarion de hidrocarburos, el")'
La saturn ion d(' petroleo 0 gas e Ill. fmerion del
volumen poroso que conti lie pt'troleo 0 as. Los
poros deben saturarse con algun llquido. De este
modo, la suma, de lodas las saturadones de una
Fig. 2-1. Algun... de I... form... y oriente.done. m~ <omurae. de
yscim.jel1tos.
lenticular Traps
Piercement Sall Dome
Channel filii
Pirmacle Reel
Anticline
GEOMETRIA DE LOS YACIMIENTOS
Las formaciones produetivas (yacimientos) se prt'seut.an
t'n una ca.ntidad casi ilimitada. de Corn as, l811laiios y
orientac.ione:s. La Fig. 2-1 mue:sha algunos de los
principale$ tipos de yaciIlliento; tllmbitn t'S posible que
e forme c.asi cualquit"[ combinad6n de dicllO$ tipos.
La orientllci6ny forma IIsica de un Y8.dmiento pueden
influir s{"rillmentl' en su productividad. Los yadl1lit'utos
plledt'n ser ll.nc.ltQs 0 estrl'chos, esp{"Sos 0 delgados,
grandes 0 pequ nos. Los yacimit'nlOS gigank:s, como
alguno en.eJ edjo Oriente, puedt'n abarcar dentos
de kil6metros cuadrados y tenet varios miles de p'es
de espesoL Otros son minuscuJos, demasllldo pequeiios
para ser pt'rforados. Sus configuraciones varian dt'sdt'
ulla simple forma de lent hasta algnnas e.xcesivamente
porosidad $, sin embargo, sus granos son lan pt'qneiios
que los caminos que permiten el paso dt' JIquidos son
t'scasos y tortuosos. Por 10 tanto,sus p nut'abilidades
pueden ser muy bajas.
Otras formaciones, COlllO la caliza.• puedt"n presenlar
pequefias fracturas 0 fisllras de (Ula gran extension.
La porosidad de dicba formaci6" sera bll.jfl, pt'ro la
permeabiJidad de una fradura puede ser llUy grandt'.
'OIllO resultado, las calizas fracturada$ puedt'll lener
bajas porosidad pero pt'rmeabilidades lUuy aUas.
PERMEABILIDAD
dett'rminada roca de formaci6n dt'be ser igual al 100%.
AUllqU t'J(istt'n casos poco comunes de liquidos de
saturaci6n aparte del a.gua, el ptr61eo )' t'l gas (como
bicllrido d carbono 0 simplement~ air ), la presencia de
una saturaci6n de agua menor al 100% generalmente
itn plica una saturaci6n de hidrocarburos igual al 100%
menos la saturaci6n de agun. (0 sea 1 - S.. ).
La uturaci6u dt' agua de una formaci6n puede ,'ariar
de UII HIO% hasta un valor muy pt'queiio; sin emhargo,
muy rara vez es nula. Sin importar que tan "rica" sea
la roca dd yacimiento de petrolro 0 gas, iempre habra
una pl'qudia cantidad de agua capilat que el pt'troleo
no puede deSftJojar; generalmeute dicha aturacion se
conoce como saturacion de aglla irl ductible 0 connata.
Del mismo lllOdo, en el caso de una roca de yacimiento
COli pres ncia dt> petroleo 0 gas, es imposible retirar
iodos I hidroc,arburos por medio d las teelucas de
t"'lu:uadull y recuperacion mas comunes. Alguna can-
tidad de hidroctllburos pennanece atrllpada til partes
del volumen poroso; esta saturllci6n de hldrocarburos
se conoce como sahuaci6n de petroleo' residua1.
En un yacimiento que contenga agua en el fondo
y pt'troleo en la parte superior, la demarca i6n no
siempre sera dara; se prt'senta una transici6n mas 0
menos gradual d \ln 100% de a.gull hasta un JlIayor
contt'nido efe petroleo. Si eI interYalo con contenido
dt' pt'tr6leo es uficielitclUt'nte espeso. la s~turadon
de agua en la parte superior se aproxima a un valor
minimo Hamado . aturad6n de agua irreductibl~, ".;.
Debido 8 las fuettas capilares. cierta cantidad de agua
sc adhi('[t' a los granos y no es posihlt' ""salojarla.
Una formacion can satnraci6n de agua iut'ductible
producini. hidrocarbllros sin presencia de agua. Dentro
dt'l interva.lo de trans'ici6n e obtendni un pOCO de agua
junto con eI petr6leo; la cantidad de agua aumenta al
parejo del Sw. Dl'bajo del illterva.lo d transid6n, la
saturadon de agua e$ igual aJ 100%. Por 10 gent'ral.
mit'll ras ea mas baja la permeabilidad de Ia. roca de
acillliento. mayor st'ra 1 il1lervaJo dt' transici6n. POt
t'l cOlltrario, si eI intt'rvaJo de lransici6n es corto, la
permeabilidad s ra alta.
La p('IllH'abiJidad es \lna medici6n de la facilidad con
qut' los IIquidos f1uyt'1l a. traves de una COIlUaci6n,
En Illla c\("telLllillada mut'stra de roca y con cualquier
Iiquido homog 'nt'o, la permeabilidad sera una cons-
tantt' siempre y cuando el liquido no interadue (on la
roca en si.
LA unidad de pt'rmeabiJidad ("$ (,J "dare " que es
mllY grll.nde. Por 10 tanto, comunmente e utiliza 180
lnile hna parte: eI milidarcy (md). El slmbolo de la
pnmt'abilidad es k.
Uoa roca debe tt'ller f ",dUfas, capilares 0 poro
interconectados para set permeable, A i, existe
derta relacion entre la porosidad y la perll\eabilidad.
Por 10 general. una penueabilidad mayor e acolupaiia
de lma porosidad mayor; sin embargo, e to no es por
ningtlll concepto UDa rt'gla absolut~.
Las lutitas y d("rtas c1ases d arena tienen allas
9
complf'jQ5.
La mayoria de las rocas qu~ confolman 105 yacimientos
supuestamente se a.comod8toQ en capM como si fuelan
sahaRas 0 pastelillos. Sus caractl'ristiCM flsicas, pOLIo
tanto, tienden a ser Rluy diferent~ y con diJ:ecciones
distintas, 10 que se conoce COn\o an·sotropia. Est-a faUa
de uniformidad es una consideration muy in.lpodante
ell III. ingenieria de- yadmjento )' en el diseno de
(' ploladoll.
En general, III. permeabilidad de dichas formacione es
mucho Ill' alt.a en III. direction par9.lela qu en III. di-
recdon pf'rpendicular alas capas. y las pernH·abj\ida.des
de las diferenles capas tambie.n pueden variar n alto
grado.
La yadmitntos que no se originaron en forma de capas
de granos depositados no se ajustan a esle modelo
laminar dt' anisotropia. Las rocas d carbonate que
originalmente conformaban 8trecifes, roeas sometidas a
una fraduracion muy grande 0 tocas con una porosidad
Dluy amplia son algunos ej mplos.
TEMPERATURA Y PRESION
La templ'ratura y la presion lambien afedan de
di~tinlM maneras III. produccion de hidrocarburos. En
el yacimil'nto, la temper·~.tura y III. presion controlan
las viscosidades., y la.s solubilidades mutuas de los tres
fluidos: pt'trole.o,. as y agua. Por esta razon, la relad6n
de fase de I~ solucion p!!:troleolgas puede v.erse som~tida
a variadones muy significativas en respuesta a cambio.!
de tempelatura y presion. Por ejl'mplo, a 0 dida Que
la presion bajll el gas tiende a salir de 1'1 ~ftludon. Si
t'Sto OCllIle en la roca de yacimiento, las burbujM d('
gas puedl'n provocar un~ bajada muy subs~ancialen la
permeabilidad efediva al p troleo.
Las re1adones entre presion, tempentura y fase de las
mezdas de hidroc.arburos son muy variables, depen-
dil'ndo de lo.! tipos y propotciones espedficos de los
hidrocarblllos pre5entes. La Fig. 2-2 es un diagrama
de fase sendUo de dos compon.entes.
'omUnmentll:, la templ'ralura de un yacimiento pro-
ductivo no varia demasiado, &unque al unas tecnicas de
r:«uperacion (como la inyeccion de vapor 0 combustion)
[('prt'SenLa una clara excepcion a la regia. Sin eo bargo,
es inevitable una baja de presion entI!!: 1 )'8cimiento
virgen y el pOliO. &ita caida de pr!!:sion varia de una
fu na de algnnas libras por pulgada cuadrada (psi)
hasta la plesion t.otal de un yacimiento.
INTERPRETACION DE
REGISTROS
Dl'safortunadaml'nte, solo al unos de estos plltllmetros
petrofisicos pueden medirse diredamllte. En cambio,
debl'n inferirse u obtenerse d la ll1edicion de otros
po.rliJnetro fisieos de las formaciones. Actualmente
es posible medii una gran cllnlidad de parametros
que inc!uyen, entre obo.s: III. resistividad, la densidad,
eI tiempo de transito, el potencial esponlaneo, III.
radioact.ividad natural y el cont.enido de hidr6geno de
la roca.
La int rpletaei6n de registros es el pfl,lceso por el
10
cu,,1 diches paIametros men luabll's Sl" traducen a los
parametros petrofisicos deseados de porosidad, salu-
radon de hidrocllrburos, permeabilida.d, prodllclividad,
litologia etc.
Esta hadncci6n se complica aun mu d~bido aI proceso
de perfor!lCi6n en S1. AI perforar a traves dl' una
{ormad6n, 105 f1uidos dentro de los POIOS de la loca
que rodea al agujero plleden velS!!: desplazados 0
contaminados d bido a la invasion por el liq\lido de
perforac.ion. Al unM veces, se puede hasta alkrar III.
rOCIL.
Ya que se requiert'n 10$ parBmebos petrofisicos de la
formacion virgen y no contaminada, III. herramienta
de registro de pozos debeda ser c.apaz de "-ver" mas
aUa de la l1iona contaminRda en Ill. region virgen; CO!l\O
alternativa, lu t«nicas de interpretacion d('b n Seer
cap&c('$ de com pens&"1 el problema de III. contaminadon.
Temperature _
Fill· 2·2. Di"gr,""," d. fM~ dc do. componenl.,•.
En el registto de pozos, se utilizan ambos l'nfoques.
'uando las propie<iw s fisicas de III. me<iidon 10
pelmiten, se ha disenado 1 hl'rramienta a fin d qu'
se oMenga una gran profundidad de inv ligadon.
Cuando las propieda.des fisicas de 1& medidon impidan
una investigation a nivel profundo, las tecn.icas de
interpretacion deben lomar en cuenta los problemas de
illvasi6n pOI el filhado de lodo.
El PIOPOSjtQ de las diferent('$ herrantienlas de regisbo
de pozos es proporcionar mecliciones dl' lal; que sea
posible obtener 0 jn£. rir ]M caracterlsticas pehof(slcas
de las roca.! de yacimiento. La meta d!!: la interpret.acion
cuantitativa dl' registro es proporcional las cuadones
y tecokl;,! para qij~ dichos calculos pueda.n llevars
a c.abo. En rtaHd8d,1M premisas bli5icas de la
intt'rpretad6n d re ist s son pocas y de concepto
sencillo.
PROCESO DE INVASION
Durante la pt'rforado dd pOliO, la presion hidrost:i.t.ica
de ]a columna de lodo es generahnente ma 'or que Ill.
prHli6n d poro de las formaciones. Esto evita q1le el
P01.0 "s,e descolltrole". La diferencia de presion restll-
tantt'nh Ill. columna de lodo y In fOlluacion obliga
al lotio filt[1'ldo 8. t'nhar en Ill. formaci6n penneabl" las
particulas solidas del lodo dep it n r:n Ill. pared del .
agujero donde forman un enjarre de lodo, el cual por 10
general tiene una permeabilidad ron bajs (de 10- 2 a
10-4 md) " una v il d an Uada, reduce la velocidad
de la inva ion poskrioI por ellodo fiHraJo (Fig. 2-3),
Muy cere, del ng\\iero, el filhado desplaza la mil. or
I}t\.tte dd a-gua de formaci6n y parte de 10 llidrocar-
bllro. Esta zona se conoce cmno zona "lavada.". 'on-
ti ne, 5i la limpieza es complt'ta, $010 fiUrado de lodo;
5i Ill. zona contenfll. originll.lrnente hidtocarburos, s610
tt'ndra hidrocarburos residuale..
A maror distancia del pozo, el d !\pla.zamiento de los
Hquidos de formaci6n por medio d 1 fillrado de lodo es
cada vez menos completo; 10 qu r sulta en la ransici6n
de Ill. saturaci6n d fiHrado de lodo a 180 saturaci6n
original de agua d formacion. Dicha zona se conoc
como la zona in\'adida. 0 d tran!lid6n. La extension 0
profundida.d de las zonas lavada de transid6n d pende
de m I~,hos parametros.
Entre elios estan d tipo y ca18ctedsticas del lodo de
per-fora~ien, Ill. porosidad d(': la formacion, 1a permea-
bilidad de Ill. formaden el <lifNencial de presion y el
tiempo aesde qu e pt'rf. lola formaci6n por primt'ra
\'ez. Sin embM 0, por 10 general mientras la porosidad
de II} formacion s II. m nor, Ill. im-asi6n sera mas
profunda. La formacion inalterada despues de la zona
d transici6n se conoce como zona no invadida, virgen
o no (ontaminada.
Algunas veces en formaciones q Ie ontienen petr61eo
o gas, 'en donde Ill. mo\'ilidBd de los hidroc.arburos
es I1ll),yor 1),. la del agua debido a diferencias en la
permeabilidad relati va, eI petroleo .0 e1 gas 5e alejan
lOBs rapido que el agua intersticial, En este caso, quizli
se forme entre la 'Ilona !<l.vll.da y la liona virgen una 1011a
anular wn una alta attuaci6n de agua de formac'on
(Fig. 2-3). Es probable que hasta cierto grado, se
presenten anillO$ en Is. mayoria de las formaci on COn
('outenido dt' peh6leo. Suinfluen ia en las mediciones
de rr:gistros depende de la ubicacion radial del anillo y
de sueveridad (HltO es, la magnitud de 180 salurad6n
de agua de formacion en los anillos con respecto a
la saturaci6n de agua de formacion n la zona no
invadida). 'on el tiempo, los aniIJos desaparecen por
I'rl(':dio de la dispersion. .
En las formaciones fra turadas, d filtrado de lodo
invade con facilidad 1M flac uras, pero quiza pr:fi('tre
om)' poco en los bloques no fradurados de la matritl d
roca de baja permeabilidad. Por 10 tanto, el filtrado s6-
Uninvaded
Zone
(At!
Horizontal section Through A
Permeable Water-Bearing Bed
Wall
OJ
HOI!I A.o-+--t-.......
Muocak& Rxo
Radial Distl'1bution Of Resistivities
(Rml lO> Rw , Wat.er.Bellring Bedl .-------------~-~~~
Wall
Of
Hole
Radial Distribution Of Fluids In The
Vicinity Of The Borehole, Oil·Bearlr"g Bed
(Qualitative)
Mudcake R Annv1,-,,>
Radial DlstributJon Of Resistivities
(Rml J> Rw, Oil-Bearing Bed, Sw <iC 50%)
Fig, 2- 3. (Arriba> - R~pres nt,,~ion ~~qu~m"l1... d(:1 pufil d.
invasion y re~j..ti,·idad ~n una z.ona .on eon~enidodc "llua.
(Abaj"l- Perfil d~ inv...ion y ruj..~jvid"d cn r.ona .on ontenido
de petr.,1<Q, que mu~.traun a"lUo de "c515tlvida.d.
10 despla.za UM pequ('iia porcion d 105 Hquidos de
{ormad6n oIiginales (agua de rOIbla.cion y, en caso
II
de estar presentes, hidlocaIburos), indusive a corta
distancia. del pozo, En este caso, no e 'ste en realidad
una zona !in-ada,
RESISTIVIDAD
salurada. La constante de proporcionlllidad se llama
factol de resistivid&d de formacion, F. De este modo
si Ro es la Jesistividad de una £0 a de formacion no
alcillosa. saturada aJ JOO% con agua de I istividad RUl ,
eutonc s:
FORMACION Y
donde m es el factor () e:xponente de ce-m(,l1tacion.
El expone-nte dt c mentacion J' III cons~ante a se
deteIminan de manera ('ruphica.
A traves de 10 afios, Ill. xperiencia ha ptopiciado una
aceptacion general de las siguiente relaciOUe5 faetor-
pOlOsidad d founaci6n (dependiendo M Ill. litologia 0
estructura porosa :
(Ec.2 - 2)
(E .2 - 1)
(Ed - 3c)
(·c.2-3b)
(Ec.2 - .3(1)
_ 1
F=-4J2
a
F=-
. <pm I
para a.renAS Y
F = RQIR.. ,
F _ 0.62
- ¢'2.15
Denho de su fango normal de aplica.don, ambas [orma..<>
de expresar Ja formula de Humble rinden lesultados
lllUy paIecidos,
Mienhas la formula de Humble es sa.tisfa.:toria para las
rocas sUClosica.s, S obtienen mejoles rt'sultados 11.1 usar
F = 1/¢2 1 el caso de ca.rbonatos y F = 1/¢u a
1/¢2.s cn IOcas compactas U ooHticas. En IOcasmuy
oolitic::,,", , m pu('de llegar hasta e] valor 3.
La CaIta POI-l prest'nla de mant'ra gra.fica J!\! formulas
de Humble y de Archie para VRIios valOles de tn,
para formaciones compaetadas.
La ptimel:a lel.aeion se c010eo:': populanuente COl lola
formula dt Humble; Ill. segunda como lelacion de fae.tol
d founaci6n de Arch! .
A fin de eliminar el exponente fraedonal de c~
mentacion, a1 unas \reces Ia formulA de Humble se silu-
plifiea a:
En una porosidad determinada, Ill. propmci6n Rol R
permanee casi constante para todos los valore.~ de
R por debajo de ll.plOx,lmadarnente 1 ohm-m. En el
eMoO de aguas mas duk,('.$ y con mayol re~i~ti idad, 1'1
valOT dt' F ptlede disU1inllir R l:ncd'da que altm ..nlll. Ill.
Ii. . Se atribuye este f Omtllo a una mayor infhtemia
propoTCional de la condudancia sup didal de Ill. roca.
En el caso de una agua de salinidad dada, mientras
mayor seA la porosidad de una (oIJIla<'ion, mellor. etll
la r $i th-idad de Ill. formadon Ro, )' tambien d fadol
de foTtl\A('i6n F (de la Ec. 2-1). Por consiguiente, d
factor de fC)Jmacion esta inversamente relacioLlado a la
poro$id&.d. Es tambien ,nHl fUllelon de Ill. esttu tura
pOlOsa y de la dishibucion del tamaiio de los poros.
Archi , basandose en sus observaciones, propuso una
formula que relaciona III pOIC>sidad, tP, - el factor dt'
fOfll\llci6n, F; 180 reladon
FACTOR DE
POROSIDAD
Se ha e. tableeido de manera experimental que la
resisti vldad de una formacion pura c.on contenido de
agua (esto e', una que no conlenga. hidlO arb Iros ni
tIna canlidad apreciable de ar ilia), es proporcional a
Ill. resistividad del agua con Ill. ual esta completamente
La Jesistividad t'Jedrica de una substanc.ia es su
capaddad de impediJ el flujo de corriente electrica a
ttllVes de Sl misma, La unidad utiliz·ada en los registJo..
es ohmio-ntt'tloJ/metro, general nte expre.sada como
oh.'1,"'o-m. La conductividad dedric.a es el redpfoc.O
de la lesisthridad y se presa en milimhos POf metro
(In nho/m),
La mayoria de las foullaciones' que se JegistIan para
bus<:ar satnradones pot nciales de petroleo y gas, se
componen de roc,as que, al e.star e as, no conduciran
u a c.ouit'nte eJedrica; e to e$, la matriz· de loca tien/'
\Ina (;onductividad nula 0 una r si tividad infinitamente
alta. Una corriente eltktrka f1uiHi solo a traves dd
agua intersticial que satura 1a huctu.ra. porosa de a
rorn aelon, mas solamente si el agua 'ntersticial contiene
sales disueHas, Las sales se di o<'ian en cationes de
carga positiva (Na+, (1+ ,.. ,) Y aniones de ca.r a
neg&.tiva (Cl- ,50;- ...). Bajo la influencia de un
campo elect rico, esos iones s mueven, transportando
una eoniente d~ctrica a haves de 18. solu.:ion. 5i las
ohas c.ondiciones permane n e tables, mientIas mayor
sea. Ill. concentIadon salina, menol sera la. si tividad
del &gUll. de rormad6n Y pOlio tanto, de Ill. fo madon.
Mientrll.'> sea mas gl!lnde Ill. porosidadd Ill. formacion
y, P<ll 10 tanto, rna 'or sea la cantidad de agua de
fOlmadon, Ill. re isth·idad sera menor.
De todos los parametros de la. 10 a que miden las he-
r amientas de legistro actuales, 1" I istividad lev-isle
palticuJar importancia. E la medici6n para la cual
existen h namientas que tienen tloa SIan p oftlndidad
de inve~tigad6n (basta varios mehos de la pared del
PO!o). LM mediciones de rt'sistividad son biisicas en
1M det('rmi.naciones de saturaci6n; en especial deter-
minaciones de salUTacion n la parte no invadida del
acimiento. I.a.s m didones de resistividad se empl an
sola! y n combinacion para dett'rminar la resistividad
t'n 1& formaci6n no invadida (Hamada resisti.vidad \'er-
dadera Rd. Las mediciones cie Je$i~tividad tambien s('
lltilizan para dderminar Ia resistividad cerca del pozo
(lJamada resistividad de ~ona lavada, Rzo ), en donde
el flltrado de lodo ha reempla~ado en su mayoria a
los flllido. originaJes de los poros. Las m diciones de
resistividad, junto con las resistividad del agua y la
pOlO idad se utilizan para obt ner los vaJores de satu-
racion de agua. Es posible comparar los v-almes de
satmaci6n de as mediciones de resistividad a. poe(l. y
gran profundidad con ('I proposito de evaluar la pro-
dudi"idad de la formaci6n.
12
dond.. n es el expont'nte de saturacion.
AnnqlU' 1M medidones de laboratoria lnuestran derta
varitl<'i611 (:II d valor de n, 18 mayor!a de las mueslras de
formacion presentan un exponente de saturacion d mas
o III 1105 2. Por 10 tanto, en Ill. prattic8 de interpretacion
de registros, 11 se considera igual 8 2 a menos que se
con07.ca otto ,1l10I. Aceptando que n ::;; 2., la Ec. 2·4a
se escri be com 0
eSLa eC\lation {recuent mente se Ie llama ecuacion de
satUlacion de a.gua de Archie. Es la piedra anguJar de
Ill. mayoria de las tecnicas electric8.$ d inLerpretacion
de registros.
En la Ec. 2-3, F R es igual a. Ro, Ill. resistividad de
la foquacion cuando esta sat.urada "I 100% c.on agua
de resisth'idad R... La ecuacion de saturacion de agull,
Ec. 2-4b, puede Iltonces expreS8.lse as!:
SA URACION DE AGUA
i el pt'ltol 0 ni el gas conducen la coui nte electrica~
am bo SOli excden es aislalltt's. Dr:- hecho el petroleo se
usa dt' nmu('ra mu.\'· ext.endida como aishmte de clertos
e-qlli pOS elc!clricos. De este modo, elt una fOIl11a.cion que
c ntenga petroleo °ga.~, la resistividad es una fundan
110 solo de F R", sino tambifn de ~.,. 5", es III. fracdon
del volumell poroso qUI" cr\lpa d a ua de formation y
(I - 5.. ) es III. fracciO.1I del volulllen pOIOSO que ocupan
los hidrocarburos.
Archie determino de manera. exp rint I\tal que III.
saturacion cit' B na de una formacion Ihnpia. puede
exprt'Sarse en funtion de su resistividad real como
(Ec.2-6)"0;:: JFRm J ,
R,.o
~ __ ( R zo/ R t ) l/~ (Ec.2 - 7)
5." RmJI R
Las ° enaciones empiriras sugieren que .,,, ~ 5.. 1 / 5 .
AI substHuir esta relacion en la Ec.2-7 da
daude R"" es 18. resistividad del filtrado de lodo y Rro
es la resisth·idad de la zona lavadll.. 5"0 es igual a
(I -ShT). ShT es la satura.cion rC$idual de hidrocarburo
en la zona lavada. La Sh, dep ode hasta derto grado
de Ill. viseosidad de los hidrocarburos; aumenta" por 10
general, junto con ia \·iscosidad.
La. comparacion de IllS saturationt'S de agua obt..uidas
en 1& zona lavada (Ec. 2.6) Y en la zOna no ill\'adida (Ee.
2-4b) determioa la fracdon dC'1 p..trol~ en el volum n
total queel proce~o de' invA..~i6n desplaza. Ya que 5h :::
(1-5.. ) y ru == (1-5'0). el vohunen tOLal del petrole<>
d spluado es <p( 5"0 - S",). La capacidad d I filtrado
de lodo para desplazar petroleo durante el proceso de
invMian indica que 1& formacion muestra p rmeabilidad
relativa ell relacion can t'1 petrol ...o. De la misma
maDera, puede obtenerse p,roduccion petro!i{eta cUllndo
la explotacion del yacimiento se pone en mar ha.
Las Ecllaciones 2-4b y 2-6 tambien pueden eombinarse
para prodllcir la relacion de saturacion en 1(1, zona.
virgen, no contamin.ads (On respecto a I,,-satll.radoll en
la zona lavada. Al dividir la primera «uacion ent.re Ill.
segunda, obtenemo$
Carta Sw-l resuelve de maners. gtafica la ecuaci6n de
saturation de a Ull de Archie.
La saturaciou (filtrado de lodo) de agua, 5,,0' de la
zona lavada. puede expresarse tambien POl media de Is.
formula de Archie lEe, 2-48.) como
(Ec.2 - 4b)
(Ec.2 - 4a)
~'R5",==' --R,
5 = (Ed - 5) (&.2 - 8)
Las primr:-ras interpretaciones uanlitativas de registto,
de tipo Ie.:trico utiJizaban esta formula. Simplemeute
implicaba la comparacion de Ill. R h registradll en
IIna loca de yacimiento con presencia potencial de
hidlocarbulo con la Ro, Iegistrada en una roca de
acimiento conodda ). con un conLenido de agua d I
100%. Su uso supone que ambas capas tienen fadores
de formacion y porosidad simihues y contienen aguas
de formacion con aLinidad parecida. La aplicacion mas
apropiada d Ie. Ec. 2-5 es, por 10 ~anto, en una toea
de yacimiento esp 0, con porosidad constante, y que
lenga una columna de agua en su bllSe y una columnll
de peLroleo en su parte superior.
La propolc.ion RtfR<J se conoc como indice d resis-
tividad. Un indice de rC$istividad de uno supone u.na
saturation de agua del 100%; lin indice de resi tividad
de 4 corresponde a una satutac.ion de agua del 500/.; un
Indice de 10 a una sllt.uracion de agua del 31.6%; un
indice de 100, a un 10% de saturation de agua etc. La
La Carta. Sw-2· Dmestra una soluCion grafica de esta
ecua ion. La carta tambien proporcionll 50luciones
PaIS Sw cuando la satura.cion de pdroleo residual
difiere del termino medio.
Este metodo pata determinar la saturacion dl! agua
algllllas veces se conOCe como met-odo de Ill. relacion.
No se necesita conOCer el fact.or de forma('ion ni la
porosidad. Sin embargo, implica valores finHos para
dichos parametros. Los valores implicados puedt'n
obtener'Se rec.urriendo otta vez ala Ec. 2-4b (0 Ec. 2·6)
que da Ill. soluclon de F, y entonces de tfJ, Una vez que se
determina Su, (0 S.,,,) en base ala Ec. 2-8 (y Ee. 2-i).
Diehas ec.uationes son buenas aproximaciones para for-
maciones limpillS, can una distribucion moderadamente
r gular de porosidad (intergranular 0 cristalina). En el
caso de formaciones que sufren {racturas 0 cavidades,
todaviase aplic&n 1M ecuaciones, pero la exactitud
quiza ya no sea tan buena. (Ver 'apitulo 8).
13
Fig, 2-4. GIlttl... pr..r~rido., de apli.aci<in d. los ,...gj.~1'OS d.
inclucdon y Illtero)og••
donde K e.g una constante que depende de la temp [a·
tura. Las Car ta.o; SP-l y.2 muestran la solllcion d la e·
cuacion SP (Ec. 2-9) para la R...,.
Porosidad
Puede obtenerse la porosidad a pa.rtir de un registro
~6nico, un registro de dellsidad 0 un registro neutronico
en 850 de que se conozc.a III Litolo hI. de la forlntlcion,
Si no se cOROce 18 Litologfa y si eristen mezdas d
minelales conocidos, se puede utilizaf una combiRaci6n
de dos 0 mas registros sensibles a Is litolo ia y la
(E .2- 9)
20 302 3 4 5 7 10
RmllR,.
P;;;:: -K log
Induchon Log
I--
II\.
Preferred
AtJovQ' Appropria'l;!
R.,.. Curve
~
~ ,'-
A.,,=l {l • m-
laterolog ---- --
Pre1ferred
I ~Rt- ~.... >=O.l D • mI r--I)se 60th Logs
I -~~Below Apl)'()jltlale Ijw Ci'Vl;!'1 I IW~
'I m
5
o 0.50,7 1
10
25
30
~
]:; 15
'<i\
2
oQ.
20
de una mueslra de lodo tomada de la linea de llujo
o del pozo de lodo. Diches valores se registran en d
enc.abez.ado del registto. Si no se entuentra disponihle
un valor medido de Rm ! 0 R...o la Carta Gen-7 da una
aproximadon, Ya que 1& re$istividad d un mal' fill]
ell lIRa funei6n de la temperatura, Ill. R.. , la Rm !, y
la 14.. deben corregirse de llcuerdo a la temperatUfa
de 1& formacion, (Carta G~n-9). Puede mejoun e
la exactitud de dichos valOles aI ntilizar Ill. sonda
auxilial dl' medid6n AMS; esta lleva 8. abo medidOl\es
c.ontintiM en el agujero de R", y de la temperaturaen
fUhcion de 18 pIOfundidad,
Puede describirse la resistividad del agua de formscion,
R ,en base a la curva SP, cat6Jogos de agua, mlleshas
de agua produdda, 0 por la ecuadon (EG. 2-4a) de
saturaei6n de ~ua en una rormacion que cont(,liga
lOO<}'( agua. En una rormacion limpia, Ill. respItes a de
la (UIVa SP es
Resistividades del Agua
AdelUM del factor de fOImacion 0 de la porosidad,
se requieren los \'alort'S de Ill. re5istividad d I agua de
formac:i6n R.., 'Ill. r sistividad del flJtrado de lodo Rm !,
para los clikulos de saturacion de agu&. La lesis~h'idad
del lodo] Rm , la resistividad del enjarre R....c • y ia Rm !,
por 10 general, e miden en el momento del estudio
Registro de Resistividad
EI evaluar un yadmlento para encontrar su s,aturaci6n
de agoa y de- hidroearburos inc.!uye- conocer la resilltivi-
dad del agua de saturadon RII" 1'1 factor de- formaeion F
o la porosidad ¢ y la resistividad de formad6n re-al R t ,
La resi tividad de la zona invadida, Rro , tambien re-
villte i nlJortancia ya que puede utiliz.arse para obte-ner
el "', si se- de-sGonoce la porosidad, a fin d indicar la
ulovilidad de los hldrocarburos y cuando la invMion es
profllnda, a fin de oMener un m jor valor de R I .
EI paramettO de resistividad de mayor importanda
es R" de-bido a 51.1 reJaci6n COn la satulacion de
hidrocarburos en la region virgen y no invadida.
La determinacion de R, es por 10 tanto de gran
importan ia. Al determinar el R, y d R.,o a paltir de
los reg.istros de resistividad, se deben ton'aJ en cue-nta
varios fadores pertulbadOI que afedan las leduras
de- los te-gistros. Estos son:
• el pozo, lIeno de- Hquido,
• las forma iones ad 'aeent ,y
• la influencia del R zo (invasion) en la medicion del R
y viee\'ersa.
Los efedo de los dos primeros fadores pueden mini-
mizarse aI usar heHamienta.' de registro diseiiadas para
reducir el efedo del pozo al minimo y para propor-
donar tma buena definicion verticaL El ter er factor se
reSlIdve al utili~ar varios artefactos de resisti,·idad con
diferentes profundidades de inv stigaci6n (ver Capitulo
7).
'llan .0 Rzo > R! y 1M resistiyidades ne- formacion
varlan de baja a moderada, SE' recomienda utilizar eI
Iegistro de dohle illducdon DIL* para 1.. deiermillaei6n
dt! RI • Esta nledicion que e compone de 11n registro de
induc,ci6n profundo, un re is~ro de induecion mt'dio, Y
un registro de resistividad poco profundo, dara buenos
valo[(',g de R, en capas con espesor maYOI a 4. 6 5
pies si la invasi6n ito es demasiado profunda. Al
agregar un re istro de microresistividad a la serie d
mediciones peuni ira una m('jor evalu&(i6n de Rzo YR,.
En fOlmaciones con invasion mas profunda, cartas de
interpretacion tambi~n se encuentran disponibles para
corregir difert'ntes registros POt 105 ere-dos del pozo, las
capa adyacentes y la invMion.
'uando R zo <: R, Y 1M resistividades de formacion
son aJtas, se re,::oLUienda para la determinacion de R I ,
el registro doblt laterolog DLV (ver Fi . 2-4). Este
registro prove-e de un laterolog profundo y uno somero.
AI agregar un re .sho de mic:roresistividad ala serie d
mediciones, petmitira una mejoI e\'alllad6n de R.,o Y
R I - 'aItas de interpretaci . n se encllentran disponibles
para corregir 10· efectos del poz-o, de capas adyacentes
y Ill. invasion.
14
porosidad a fin de definirla y propordOl\,(l,1 un valor
pred~() d<:- 1.(\ porosidad.
Los ro::gis!ros de porosidad tambien son en cj('rto
gradoltn ~ibll': a la naturaleza del (los) liquido( ) de
saturadon en 1.'1 interior d los pows qut' Ia. herra.mienta
~xamina. Algunas veces, una combina.cion de do!>
r gistros de POl sidad puede detedar la presencia de
ga 0 pett6leo lig.. 0 <til la formacion.
La. henamil.'nta sQnica midI.' el ti mpo de tIlinsito
por intervalos (t) 0 I tiempo en microsegundos que
requiere una onda a ustiea para I~correI 1 pie (0 I
metro) de formadon en un camino paralelo al pozo.
La porosidad puede obtenerse a partir del tiempo de
tuinsHo por intt'rvalos, usando una rela.cion empirka
prolllt"dio pouderada por tiempo,
dl.' porosidad, la omposicion de mer.c!as romplejM de
minerales puede definirse con la mediei6n de Ill. serci6"
transversal fotoelectrica.
EI registro neutronico r ponde de manera principal a Ill.
presencia de ~itomos de hidIogeno. 5i el espacio poroso
d la formacion esta. lIeno d liquidos, la respnesta
eSt prilnordialmen1.e, una medici6n de porosidad. EI
tl:'gistro por [0 general se expresa en una escala de
unidad de porosidad en base aURa InstIlz de cali'lla
o ar nisea. S efectuaran correcdones si Ill. litologia
de la formae:ion varia de aqu lla para la que 81.'
calibro la heulI.mienta. D nuevo, la lutita y el gas
afectan las lec1.UIas de porosidad y deberan tomarset"n
cuenta (ver Capitulo 5). La Carta POI·13 mue.str~ Ill.
transformacion de la lectUIa de los registros nenlr6nkos
en porosidad.
dtmd(' t I y t",.. son los tiempos de tnin,sito en 1.'1 Ilqui'do
de- lo~ poros j' La matriz de roca, respectivamente.
Esta rdacion promediada en 1.'1 tiempo ell buena
para formllciones puras y eompa.ctadas de porosidad
intergranular que contienen Iiquido .
Oha rdaeion empirica para obtener )a porosidad en
basI:' aL tiempo de transito por intervalos es
La Carta POI-5 muesha de manera . uifica la solucion
de esta ecuacion.
La presencia de lutitas 0 M en la formacion difi·
e.ulta Ill. re.spuesta, pero puede resolvel1le al uSQl una
ombinaci6n adecuada de regishos de pOlOsidad (ver
'apitulos 5 y 6).
Ademas de la medid6n de densidad, el regj tIo de
Litho-Densidad tambi' \ proporclona una medici6n de
III. seccion tran versal fotoeledrica. Esta tiltimll redbe
la influ ncia principalmente de la n inerologla de la
matriz de roca. li)izada en combinacion con legishos
donde c~ O.6i. Estll reLll-cion empIClca e Ie tringe a
las mismas <,ondido les que la relacion promediada en
el t.ielllpo, con la exc pcion de Ctue puede utilizarse en
forma<,ioue compactQda.s y no compadadas. La Carta
Por-3 lllue-stra dt: manera granca Ill. solucion d di has
("ruadoncs.
La hI.'Iramien a de den idad re pond a la dt'nsidad de
dcctrone5 dt'l material en la formacion. En el "aso
de materiales comunes de formad6n, Ill. densidad de
e1ectrones es propoldonal ala densidad real.
La.. porosidad e obtiene de la densidad de formacione
limpias y lienas de liql1idos c\Hl.ndo 5t' conoce Ill.
densidad de Ill. matriz, Pff1<1 Y la d nsidad de los liquidos
de saturacion, PI:
Formaciones Arcillosas
No todas las rocas son aislantu pl"rfectos sl estar se-
cas. Mucho$. minC'rsles, como lagalen& y III. cakopidta,
tienen eonducth-idades altas y condllc n Ill. corriente
leetrkaal encontrarse completamente e<:.as, Obvia.
m nk, las ecuaciones de resistivid~d y de saturacion
de agua, que suponen que el llquido de saturacion es el
unico medio dedricamnte conduetivo, no se aplic&n
(uando III. matriz de roca. tambi n es condllc1.iva. Por
fortuna, e'ft la mayoria de I $ lu ares con petroleo, es
raro encontrar Ulla. cantidad significa.tiv8 de mll.ter'al
conductivo en una roca de yacimiento potencial; sin m-
bargo, cuanclo la roca contenga miner!)1 condueti;'o, la
inlerpretacion del registro debe tomar en cllenta dicna
conductividad.
Sin embargo, 1 . atdllas ~. lutitas no son raras y con-
tribuyen a 18 condu<'tividad de Is formacion. La. lutita
muestra eonductividad debido al electrolito que con-
tiene y debido a un proceso de intercambio de iones por
IDe-dio del ual estos se mueven bajo Ill. influenda de un
campo electric.o aplicado entre [ugares de iutercambio
en la superficie de las pattkulas de 8reilla. E-I ef. lo
de la arcillosidad en 18 onduetividad de la lUena
arcillosa es con fr 1 enda InUy desproporcionado en
reladon a Ill. cantidad delutita. EI decto rcal dl.'pende
de lac cantidad, tipo y dish:ibncion. uJativa de las lutitas
y de la natunleZIll y cant.idades relativas de aguas de
forma<lon.
La e.'aluaci6n de las forIDacionC'S arcillosll!1 POt 10 ge'ne-
Tal arenas a.rcillosas, es hasta cierto punto compleja. La
lutita modinca tod&$ la.~ mediciont's de registro, j' se
tequieren couecclones d bido al contenido de lutita.
A traves d los aiios, los investigadores h~n propuesto
varios mode}os de interpretacion para 1.'1 ('asO de arenas
areillosas. En ciertos casos, 1.'1 modeLo se basa en la
lutita pIesente en una. eometrla especifica de-ntro de
una arena lUcillosa, por ejemplo, la lutita pu.ede estar
presente en forma de hi-minas delgadas enttl' las capas
de La arena limpia, 0 Qmo granos 0 nOdulos ~n la
e ttuduIll. de la tn~t.riz de arena; 0 puede en~ontrarse
dispersal a haves del sistema por so, en forl118 de
acumula iones que s~ adhieren 0 recubren los granos de
8rena. Otro modelos de arenll.$ llrciLlosas se basan e-n
ciertu caracteIisticas espedficllS de 18 lutita, como su
(Ec.2 - 12)
(Ec.2 - 11)
(E.2 - 10)
I/J:= f)'lOt> - Ph
Pm - PI
t - t"""1J=
t I - t",,,
4>=
capacidad de interellombio de cationes 0 area superficial.
Sin importar sn con(ep~o ba5'ico, la mayorill de 105
Inodelos de intetpI tadon de arenas atcillOS85 emplean
una tecnica prom mada por peso COli eI proposito de
evaluaJ las con~ribuciones relativ(l..~ de la5 fases all'nos~
y a.rcilJosa al proceso total de la arena arcillosa. Po'
("jetnplo, en el c&So d la densidad, la relad6n es
Pb ::;: ~(S,"D Pm!
(Ec.2 - 14)
+ li. h p,,, + (I - ¢ - V.IJ.)Pmll, (Ec.2 - 13)
donde 1. h es la frac:ci6n de luti!.a en el volumen total
P.II es su densidad, PII es la densidad ap&lente del
hidrocarburo los terminos r stantes cOlfespondeu a
los que se definitIon con anterioridad.
Hay muchas formulas que Ielacionan la tesisth'idad con
la saturaci6n de agua en arenas arcillosas. La mayoria
on de la forma
1 S~(I- :V.,) CV",
- ::;: --- -- + ---,R~ FR", R.,
donne 1-'", es un t~rmino I~lacionado at vohnnt"n, 0
algnna catacteristica volu.mHric:a, de la lutita 0 SIcilia;
R. s un t~rmi.no [eladonado COil la re~tivida.d de la
Intita 0 ardlla; y C, si se ptesent.a en Ill, formula, es un
termino r lacionado con la sat.urad6n de agua, SU!.
Debt ob5ervarse que (\tando el volumen d lntita es
nulo (esto es, una arena limpia) I Ill. ecuadon (Ec. 2-
14) se [e-duce a la ecuadon de saturadon de agua. de
Archie (Ee. 2-4a). Esto!'le apr ca. (l:n et c&So de todas
la~ tli-cnicas de interpretacion de saturacjnn de a nil -n
arena.~ Mdllosas.
REFERENCIAS
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i",g Som~ Reservoir Chll.r..et~ri.tj""," J. Pet. T«h. (J&n. 190)
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9 Log InL6pret{ltion Chart., S~hlum,ber-gerWell Suy:i~e~,.H(>u.ton
(1986).
/6
3
La curva de potencial espontaneo (SP) el legistlo
de rayos gamma natulales (GR) son legistros de
fenomcnos fisices que ocUrteLl natlllalmentt" en las rocas
in sau. La eUr\'& SP registra el pott'ncial e1ec.trJco
(voltaje) ploducido por la intera~cion del aguR. de
fOlmaci6n innata, el fluido de perforl\ ion cOl\du~tivo y
cit'rtas toras ~elt'ctivas de iones (Iutita). EI registro de
GR indica In tadioacth'idad natural de las formaciones.
C!I.5i lodtlS las roCM plesentan derta radioactividad
lu.hnal y la cantidad depende de la concentracion de
potasio, lotio uranio. Existen dos tipos de registros
de GR. EI plimero, el legi tro GR estandar mide
solo radioactividad tolal. EI otro, el NGS* 0 regisho
de esp ctrometria de rayes gamma naturales, mide la
radioactividad total y las concentradones de potasio,
tOlio . uranio qlle prod.ucen radioaetividad.
Tanto la curva de SP como el registro de GR
t'neralmente se representa.n en la Pista 1 (pista
izquierda) del registro. Por 10 g neral, se miden
conjulliam nte con algun otro registro, como el de
rt'sislividad 0 porosidad. En I.a lletualidad casi cada
regislro incluye la CDrva de SP y/0 de GR.
Aunque en coneeplo son reilltivamente !encillos, los
regislros de la curVll de SP y de GR son bastante
uliles e informativos. Entre sus usos se encuentran los
sigUi.entes:
• Diferenda roc.as poteneialmente produc:loras pel-
me.ables y pOlosas (at nisca, caliza, dolomia) de ar-
dUas y lutitas no permeables.
• Define los limites de las capas y pennite la correlaci6n
entre las capas.
• Propolciona una indicad6n de alciIlosidad de la capa.
• Ayuda en la identificacian de la litologfa (mineral).
• En d cllSO de la curva SP, pennite la determinacion
de la resistividad del agua de formael6n, R...
• En 1'1 caso de los registros GR y GS detecta y evalua
depositos de Illin ral~ ladioadivos.
• En el caSo dd registro NGS define las oncenhaciones
de polasio, totio )' uranio.
CURVA SP
La Cllrva SP es un rt'gistro de la di~ rencia entr'e el
potencial de.:,tlico de un electrodo movil en t'l pozo y el
potendal eh\ctrico de un electrodo lijo en la superficie
en funcian de la profundidad.
Enfrente de lutitas, la curva SP por 10 general, define
una lin a mas 0 m{'nos reela en el registro, que se llama
linea. bas de lutitas.
REGISTROS DE POTENCIAL
ESPONTANEO Y DE RAYOS
GAMMA NATURALES
Enfrente de formaciones permeables, la ('\uva Jnues-
ha excursiones con respedo a la linea base de lutitas;
en las c&pas gr uesas estas excl, rsiones (deftexiones) tkn-
den a alcanzBr una deftexion esencialmente constanle,
d{'finiendo as! una Hnea de a.lena. La deftexien puede
SCI ala izquierdB (negativa) 0 a Ill. d ... recha (positiva),
dt'pendiendo prineipahnt'nte de las saIinida.des relativas
del agua de formaeion y del filtrado de lodo. Si la salini-
dad del agl1a de fotmaden ell' mayor que la del filtrado
de lodo, la deflexion ('s a la izquierda. 5i eI contra~te
de saUnidad es & la inversa, la deflexion es a la deleeha.
La posicion de In Iin ...a de refelencia de lutitas en {'I
registro no tiene un significado uti! para propOsitos de
interpretacion. El ingeniero que hace el registro eUge
la escala de sensibilidad dd SP ~l la posicion de la linea
d... referenda de lutitllS, de manera que las dt>flexiones
d{' la curva perman zcan en la pista del SP, EI registro
del SP se mide en milh'oltios (mV).
No !Ie puede legistrar una eurva de SP en pozos Henos
con lodos no conductivos, ya que estos no propotdonan
una continuidad ele('trica entre el electrodo del SP y
la formadan. Ademas, s.i las resistividades del f1Jhado
de lodo y del a.gua de formaden son ca.si iguales, las
deftexiones del SP seran muy pequeiias y la curva no
sera muy significath-a..
Origen del SP
Las deflexiones de la curva del SP resultan de las co-
rrientes eh;ctricas que f1uyen en el lodo del pozo, Estas
corrientes del SP se deben a fuerzas eleclromohic.{'s en
las formaciones que tienen un origen electrocinetico y
electroquimico.
Componente Electroqulmico del SP
Considerese lllla formacion petmeable con capas
grueS&$ de lutitas arriba y abajoj sUpOngase t&mbien
que los dos eleelrolitos pr~t'ntes,filtrado de lodo y
agua de formacion inter ticial, solo ('ontienen cloruro
de sodio (NaCI). Debido a la estruclura laminar de
la alcilla y a las cargas en las laminas, las lutitas son
permea.blesa los cationes N a pero impermeables a los
aniones Cl-. Solo los cationes N a+ (cargas posilivas)
pueden moverse al lraves de la solu('ion de ael IU&s
cOllcenlrada a la menos eoncentrada. Este movimiento
dt" iones eargado constituye una corriente electrica
y III fllena que causa. que se muevan conslituye un
potencial aL traves de La lulita.
La flecha euna en La mitad superior de la Fig. 3-
2 muesha la dire cion del flujo de 1& corrienle que
correspond... al paso de iones (l al haves de 1& Intita
adyacente desde el agUll de fonnacion mas sali1\a en la
/7
rellOUlellos es igual a
Fig. 3.1. Ej.mpl" d. un rogi.tro do SP on un...,orio do .luljl.... d.
t'r~n(l.
(Ed - 1)(I",E c "'" -K log
Fig. 3-2. Rep....nt..ci6n ••qu.m"t;".. d~ I.. diOlNhlld"n d.1
p"t.ndal y d. 1" .o..i.ni••n y "I..d.d"r d. un" ""I>" pem...hl•.
6lHl6
_______ :Static SP Diagram-POlttntialln Mud When SP
Currenls Are Prevented From Flowing.
--- :SP Log-Potential til Mud When SP Currenls
Are Flowing.
doude (lUI' Y fl",,/ 5011 Las &.c.tividades qui micas de Las
dos soludones (agua de formadoll y filtrado de lodo) a
lao tempt'rahna de la formaciou; ]( es un coefidente de
proporrionalidad a Ill. temperatuJ8. absohlta que, pal'a
ci NaCl, d agu&. de rounad6n y el filtrado de lodo,
es igua.l a 71 a 25"C (77"F). La aetivida.d qulmir.a de
tula solu.cion ~ aproximadamente propordonal a su
contenido de sal (es de("ir, a Sll condudh·idad). Si las
soluciones contienen cantidades sustanciales de sales
difereutes al NaCI, el val.or de I{ a 77"F puede s...r
distiuto de 71.
Si la formaci6n perrlleable contiene algo de Lutita
o .arrilla dispersa., La emf electroqllimica t.otal y las
deflexiones del SP,seran reducidas ya que la arcilla
en una formacion permeable produce \Ina membrana
electroquimica de poLarida-d opuesta a la de La, capa de
lutila adj'acente.
I
100 1000 2 0010
Resistivity
Ohms m2Jm
1.0
SP
mV
20
-1----1+
capa basta ellodo menos salino,
Debido a que las lulitas $,610 dejan pasar a. los
cationes, pareren membranas 5e1ectivas de iones y por
isle, d l>otell(:ial al traves de Ill. lutita se llama potencial
de membrana.
Otro componente del potenci.al eledroquimico se
produce en el Hmite de la zona invadida, donde el
/iltrado de lodo y d aglla de forma-cion estan en contarto
diredo. Aqui, los iones N a, y CI- pnedell difllndirse
(moverse) de cuaLquiera de Las soLllcion¢$ a Ill. ott&..
(;0010 Los iont$ ("!l- tit'nen una movilidad mayor que
105 Na+, 1 resultado neto de esta d.ifusi6n de iones es
un f1ujo de cargM negativas (iones CI-) de la soluci6n
mas concentrada a Ill. tnenos concentrada. Eslo equh'ale
a. un l1ujo de cOIfiente convencional ('0 la direcd6n
opuesta, indicado por la f1eclra recta A en La mitad
superior de Ill. Fig. 3-2. Laconiente que 'fluye aL haves
del clllpalme entre soLudones de salillidad diferente
5C produce por medio de una fuena electromagnetica
(emf) que 5e llama potencial de conlacto Iiquido. La
magnitud del potencial decontacto Uquido es solo de
un quinto del potencial de ffit'mbrana.
5i Ill. ronnacion permeable no e$ arcillos.a, l.a rn!
elecltoqlllmka total, E. que conesponde a estos dos
/8
Compollente Ele trocilletico del SP
Un potencial electrodnt"tico, E k , (que tll.mbien .$e
I"onoce' como potencial d couil'n e 0 pote'ncial de
lecteofihrac.ioll) e produc cuantlo Un dedrolito fluy
al trayeS de un medio POlO 0, permeable' !l no It taJko.
La magnitwl d I potencial electrocindico~· tid rmina
por vario. fad ores , entre los que se It uentran la
presklll difcn·ncial que produce el flujo }' la resistividad
tid ('kdrolito,
En el pozo s produce una tnf dE'"droc.inetic.a,
Eltm" por eI Rujo del filtrado d lodo al trav~
del enjarr!' d positado en Ill. pared d I pozo enfrente
a las formadone. permea.bles. En Ill. pnidica, en
r!'alidild casi no Se' genera una mf electrocinetica.
al trave-· d(' Ill. formacion permeabl en si. Esto es
p t(IU'; rmicticaml'nte toda la pr S1' n diferencial e'ntre
d pozo ,Ill. formacion Yirg n inaUerada se expande aJ
ravii del l'njane m nos peulleable, Cualquier pr sion
dife'renrial al tra es de Ill. formacion, por 10 gene'ral, no
..~ 10 sllf'lci nkllle'nte grande para producir una emf
eJe~trociniiticaconsiderable.
Sin embargo, una emf eledroc.inetica, Eblt, pl\ede
I>Ioducirse 11.1 tra\'es de 111. lutita, ya que puede t Mt
suflrientc perme'abilidad para permHir una pequefill.
filttfici6n de f1ujo desde el lodo.
Cada ULlll de ",tas emf's dectrocineticas conltibuye
Ii una lectura 111M neglltiva del SP hente a la capa
permeable y a I.. ltlti a, respeetivamente. POlio tanto,
la contribucion neta a Ill. deflexion del SP (medida
deosd la Un~a base de lutita-s) S la diferencia entre
las contribueiones de los efedos eled,rorincticos dd
cJ~iarre y de Ill. lutita. En Ill. practiea estas mf'~
ele'ctroeineti as on similares en magnitud, por 10
tallto, la c nttibudoll electrocinetica n ta t\ Ill. defiexion
diP es casi siempr rnu pequeiia y, por 10 gen ral, se
considera insi lIificantl'. Esto es particularmt'nte cierto
si el agua de fotmacion es mas bien salina (con una
resistividad III nor a 0,1 ohm-m) y 1& presion difert'ncia.l
tiene lin valOI lIormal de solo UlloS cuantos cientos de
libra POI puJgada cuadrada (psi) 0 menor.
Sin mbargo, sf es posible qu' 105 erectos dec-
tIocineticos se vuelV'llJl mas importantes en los casos de
diferenciales de presion anorrnalment.e altos {por ejem-
plo en fOrlllaciones agotadas de baja presion 0 cuando
se utilizan lodos de perforacion muy pesados). En estos
CQ.Sos, las emf' ~ electrocineticas pueden ser mllY signi-
ficdivas y es posible qu los efectos dedrocineti os de
Ill. capa de lodo y de la lutita no se dimin n I uno al
oteo.
Tambien se pl. den observar efectos e1echocineticos
importantes en formaciones de muy baj$ permeabilidad
(menos de unos cuantos milidar i ) en las que una
parte apreciable del direr ncial de presion se aplica al
traves de la formacion en 51. Si Ill. pernleabilida.d de la
formacion es tan baja que casi no se forma un enjarre,
la mayor parte del diferencial de presion entrela presion
de los poros de Ill. formation y Ill. presion hidrostlitica
d la columna de lodo s aplica a la formaci6n. Si el
agua de formacion es salina, si ellodo es r sisti vo y si la
formacion es limpia y tiene algo de porosidad, ~l efecio
electrocin 'tieo puede ser bMtante amplio, algunll$ veces
exc.ede los -200mV.
Estos efN:to~ poco frecuentes son dificiles de' detectlu,
pero las condiciones que favor-ecen su xistellcia nos
deben pr.e\' nir sobre Ill. posibilid~d de un gran poten-
cial e!eclrocinetico. Cua.ndo existe un potencial dec-
trod" 'tico significativo la deflexioll de SP no se puede
USM para calcular un valor con.fiable de resist.ividad del
agua de formaci on R",.
SP ell Fullci6n de Permeabilidad y
Porosidad
EI movhni'mto de iones que causa. el fenomeno d SP
es posible solo en formaciones que tengll.n un minimo
de permeabilidad (es suficiente una. pequefia frae ion de
milidarc ), No hay una relacion directa entre d valor
de la penneabilidad y la magnitud de la deflexion de
SP, ni Ill. deflexion d SP t!t'ne una relacion direda con
Ill. porosidad.
SP Estatico
La part.e infC'tior de Ill. Fig. 3-2 present-a como
fluyen las eouientt'S de SP en tol pozo y en las
form Il.ciOI\¢$. Las direcciones de la c.orriente que se
llluestran corresponden al caso UlM c lUlin donde Ill.
alinidad del agul\ de formacion es mayor que la del
jUt-rado de lodo. De aM que, eI poteJlcial que se
obs rva enfrent-e de Ill. capa permeable de at niscs t'S
negativo con respecto al potencial fr ate a Ill. luUta..
'sta varia ion negat,iYa cone$ponde a una curya de
deflexion delSP hacia la izqlli Ida ell eI registro d I SP
.~ que t.ambien se ilustrll. en 1& figura).
i la salinidad del fiJtrado de lodo es mayor que Ill. del
Fl' Ua de formacion, las corrientes fluyen C'n Ill. direccion
opuesta. En e e caso, Ill. def1exion del SP enfrente
d la capa permeables positiva (a la dtec.ha). Las
d Rexiones positivM, pOlio general, e obsen'an en
formaciones $&turadas de agua dulce. 5i las "'alinidades
del filtlado dIdo y del agua de fonnacion son
similares no xiste un SP potencial 0 una conient d ...
flujo y, por ]0 tanto, no hay deftexion del SP enfrente a
]a eapa permeable.
'----Como s(' muestra en Ill. Fig, 3-2, las corrient~s del
SP f1uyen al tl8ves de cuatro medios diferent.es: eol pozo,
la zona invadida, la parte no invll.dida de la formaci on
p tm able y las areillas alrededor. En cada medio, el
potencial a 10 largo de una Linea de lil\.io d corriente
disminuye en proportion a la resistencia encontIada' III.
disminucion total de pott'ncial a. 10 largo de Ill. linea de
fiujo de corrient es igual al emf total.
Sin embargo, lllli deflexiones en Ill. curva del SP
son unll medici6n de unicamente la disminuci6n d'
potendal en d pozo que resulta de las corrientes de
SP. Esta dismiJmci6n de potencial repl'esenta s610 una
{raeeion (aunqtle por 10 g neral es la fra.cd6n mayor)
d la emf total porque tambien bay disminuciones de
potencial en la formacion. Si se pudier-a evitar que 1M
corrient-es fluyeran por medio de metodos COlno el uso
de tapone.s aisladores, que 5 indican esqu Tn9.ticll.mente
en Ill. parl. superior de la Pig. 3.2, 1&.$ difelenclas de
potencial obs rvadas n 11000 s rian igual al total d la
emf. La cuiva del SP registrada en una ondicion tan
idealizada se llama CUIVa de SP estlitico. EI SP estatico
o SSP es la deftexion de SP enuente a una formation
limpia y gruesa. La deftexion se mide a partir de la linea
base de lutitas y su magnitud a partir de la Ec. 3.2, es
agl\iero.
La Fig. 3-3 presenta algunos ejemplos de (UIVa de SP
computadas para R, ;;:: R. ;:: Rm (lado izquierdo) Rr
;:: R, ;:: 21 Rm (centro); el SP estlitko 0 SPP que esta
repre~ntado par los diagramas sombrt'ados, en t'stO$
ejemplO$ se supone que es de 100 mY. En eI c&So d -
SSP;;:: -K log (Ec.3 - 2)
Fis. 3.3. Curv.. d" SP "0 ""p... d" dlf""",ot" "'p"ror para R l =
Rm ( i.qu.i"rd.., y R, "'" 21 R m (""otro).
R, ;;:: R. ;;:: Rm , Ill. curva de SP da una definici.6n tlllld\o
mas detalJada de los l.imites de las capas permeables
)' las deflexione.s de SP son m&yores y se acercan mas
III vllior de SSP que en el caso donde la relacion de
formation a resistividad dellodo es 21.
Formaciones de Muy Alta Resistividad
En algunas formaciones, las resistividades plleden ser
muy aHas excepto en las zonas permeables y en lutitas.
Estas altas resistividades pueden alterar de manera
signiJlcativa la dishibuci6n de las (orrientes del SP y,
por 10 tanto, la forma de la curva del SP.
Como se Hustra en 180 Fig. 3-4, las cordt'nt s
que ftuyen dt' 180 capa de lutitas Sh t , hacia Ill. capa
permeable P2 estan en gran part~ confinada-s al PO'1I0
entre Sh t Y P2 debido a la mny alta resistividad de
la formaci6n en este intervalo. De acuerdo con esto,
la intensidad de la corriente del SP eon eol pozo en
este intervalo permanece constante. Suponiendo que
2d _.
.l.====T
--SP Log
~ Impervious Strat<l
I 100 mV 'I
I I
r ::;:-"-"---1 ,---.....--
I 16d
l- -1 -L --,,-:!""--_
100 mV
- - St<ltic SP Diagr<lm
== Permeable Strata
Determinacion del SSP
EI valor del SSP se puede determinal directamente a
partir de la curva de SP si, en un horizonte dado, hay
capas gruuas, Iimpias, can agua. Se traza una linea
que pase por el maximo SP (negativo) enfrente a las
capas gru S&$ permeables y se haZ8 otralinea (linea de
base de lutitas) al haves del SP enfr nt a las capas
dt' lutitas que intervienen (consultar Fig. 3-1). La
diferencia en milivolts entre estas dos lineas es el SSP;
debe desecharse cualquier anomaHa en el SP.
Muchas V&es es dificil encontlar cap!\.' perrneables
invadidas gruesas y Iirupias en la zona en estudio.
'uando las capas sean delgadas, pero limpias, debe
conegirse el SP para encontrar un valor de SSP. Las
con«ciones por el efecto de espesor de las capas 0
la invasion 5e pre~ntu en las Cartas Sp·3 a SP-4.
Informacion adidonal sobre coneceiones de SF en el
espesor de la capa 5e proporcionan en las Referendas
14 y IS.
Forma de la Curva del SP
La pendiente de 180 curva de SP ~ cualquier nivel es
propordonllill la intensidad de las corrientes del SP en
el lodo del patiO a ese n·vel. COnlO se Husha en la Fig.
3-2, la intensidad de las corrientes en el lodo esta al
maximo en los IImites de III formadon permeable y, de
igual forma, la pendiente de 180 curva esta al mmmo (y
hay un punta de infteccion) en estos Iimites.
La forma de 180 CUIVa del SP y la amplitud de la
defl~xion nfrente a Ill. capa permeable dependen de
varios fadores. Los fadores que afedan la di tribudon
d las Iineas de corriente del SP y las disminuciones de
potencial que tieonen lugar en cada uno de los medios 801
traves de los que flu)' la cOlliente de SF son:
• Espesor de capa, h, y resistividad verdadera, Rt , de
la capa permeable.
• Resistividad, R.,o, y diametro de invasion, di, de Ie.
sana contaminada por la invasion de flJtrado de lodo.
• Resistividad, R.. de la formadan de lutita adyacente.
• Resistividad, Rm , del lodo y diametro, dIL , del
Afortunadllmente, como el paso presenta una area
transversal mucho mas pequeii.a al ftujo de corrient.e
relativa a las formaciones, la mayor parte de la
disminucion d vohaje del SP ocuue en el patio a
condicion que las resistividades de la formacion sean
de bajas a moderadas y las capas sean moderadamt'nte
grl-lesas. Par 10 tanto, la deflexion de la curva de SP se
aproxima alvalor de SF estUico en Ia. mayoria. de las
(.apM gruesa.'l y permeable!.
20
el dilim~tro d~1 pozo es consl3nte, la disDlinucion de
polencial por pie scrli constanle y la curva del SP sera
una Linea reela inclinada.
En e. las fOrlllacionC5 la couiente del SP sale 0 entra
l.ll pOtO en(renk de 1M capM permeables de menor
resistividad 0 de lulita. Por 10 tanto, la curva de SP
prest'nta una sucesion de partes rectu con un cambio de
pendiente OP'l ta en eada intervalo permeable (eon el
lado concavo de la cllrva de SP hacia la Linea de lutita) }'
Z :.L- ."
~
.q ,-'-
"
,t-T--'-
, ..-J.-
or
,.. -T
/'"7'""" ~
/
Schematic Representation Of SChematic Distribution
Formations And SP log Of $P Currents
o $hOlI. I NtQt,.I& An" Compara Iy CondUCbYe)
~ comp.acl For IJOn tvery MIg FbI.llt Jly)
o PliflT1l8ab1e iCompara hit}fy COndUCt )
lutita de A. La defle.xi6n de SP del intervalo D, medida
dC$d 130 llrciUa E, indica que es una mejor membrana
que C. La linea base de lutitas para la aremsca D
esti representada por la linea punteada en eI extremo
itquierdo; el SSP del intervalo D es de 44mV 0 mfls. De
manera similar, se puede observar que la IntHa G no ~
tall buena membrana como la E; el SSP del intervalo F
es negativo e igual a por 10 menos -23mV.
Cuando no exisl3 una capa arcillosa que S<'pllre
las aguas de diferenles salinidades dentro de una
capa permeable, tambien hay un cambia en III linea
base del SP. En este caso, la cuna de SP Dlueslra
por./\ 0 ninguna variacion en 1'1 nivel donde OCUlre e.I
cambia de salimdad, pew las deflexiones de SP en
105 limHes superior e inferior de 16 capa permeable
mUt".$tran amplitudes bastante diferentes. De h«.ho,
pueden presentar duerentes polaridades si lac salinidad
del fUtrado de lodo esta. entre lu saLillidades de dos
diferercntes agllas de formadon intefstidales. Si III
r.apa permeable no <:ontiene arcilla y si esta capa y las
lutitas que 1& rodeall son 10 suficientemente grllesAS, las
deflexiones de SP ell los dos llmHes son las defielliollC$
del SP e talico conespondientesa 1M dos dislintas
aguas.
En todos los r.asos, la deflellion del SP ~n el limite
de la capa permeable de lutila da la polaridad de la
deflexi6n del SP estatico y, par 10 general, un limite
inferior de su magnitlld.
Shale A
---- I
I
-42 I ..'", Sandstone B
I
--_.-
-- Shale C
----- --
I
I +44
,.
Sandstone D
~
I
---'
--
-
Shale E1----
I
I Sandstone F~
_(1-- __
-- t--- Shale GSandstone H
Fig. 3·4. Rt:pl"t:s-t:nt64:ion Il!!squernALica de lQI fenom nos de SP (n
(ormAcione:l de muy alta l'e!iislh'id~d.
opue.sta en cada capa de lulita (can el lado convexo de
In CllIV;1 de SP hacia la Iiuea de lutita). EI SP no se
puede emplear con (a i1idad para definir los Limites de
las cl.lpas penneables en estas situaciones.
Corrimientos de la Linea Base de
Lutita
La lin a bl.lse de Illtitas (a partir de la cual se miden
I.as dell.exiones d I SP) por 10 general esla bastante bien
definida en eI rcgistro del SP (Fig. 3-1). Sin embargo,
en algunos pozos se observnn cambios en la linea de
base.
Estos cambios ocurren cuando una capa de lutiiM,
que no es una n1 mbrana cationica perfecta, separa
aguas de fonnadon de diferentes salinidades. Los
cambios glandes difirultan la definicion de la HnUl base
de lutitas y la deLerminacion del valor SSP.
La Fi . 3-5 mUcstra un C&SO de campo simpLiflc.ado.
EI pozo penetra una serie de areni cas (B,D,F,H)
que estan separadas por lulitas d Igadas 0 aleniscas
arc.illosas (C,E,G). EI SSP d I inlervalo B, por la
deflexion en el limite superior, debe ser de -4201 V. La
lutita C no es una membrana calionica perfecta y el
SP enfrente de C no r gresa a la linea de base de
Rml 0.2 at 165°F
Fig. 3·5. Cambio en I.. linn d. ba~ d. SP.
1._
21
AnomaHas en el SP elacionadas con las
Condiciones de Invasion
En fO(maciones muy permeables, si no !Ie compro:-nden
o reconocen las anomalias en el SP, pueden causar
euores en la evaluacion del SSP.
'uando lln filtrado de lodo dulce invade una 8J'~na
dt' aUa porosidad con buena permt'abiJidad vertical y
saturada de agua salada, el fiJtrado nuis lig to flota
hacia el limite supt'rior de la arena. Se desauolla. un
perfil de inva~i6n como eI que e mue tIll. en el lado
derecho de la Fig. 3-6. La invasion es muy poco
profunda cerca del limite inferior de cada intervalo
permeable y mas profunda cerea, del limite superior. EI
SP resulta afectado como sigue:
• En elllmite superior la cu.rva se redondea debido a la
invasion profunda.
• En Uneas de lutitas impermeables, d SP puede tener
una forma r1e dientes de sler[ll., como se ilustra en el
lado izquierdo de la Fig. 3-6; justo abajo de la Unea de
Intitas la deflexion de SP es menor que el SSP, ~triba
de la Huea de lutitB5 la deflexion de SP excede al SSP.
Esta anomal'aes e usada POI laaeumulacion de filtrado
debajo de]a linea de ]ntitas. Rodeando al agujero, esta
una celda horizontal en forma de disco que consist
en un disco de Jutitas encajonado entre agua salada y
filtrado de lodo. La emf de esta celda superpuesta en
el SSP normal produce un perill anormal.
La invasi6n pnede desapareeer por completo en la
parte inferior de una capa muy permeable, producienclo
un p rfil de invasion como eI que e mu ~tra en la Fig.
3·7. Donde no hay invasion, $e ob erva un d Bexion
redu ida do:-! SP; ahi I filhado y el & tia intersticial ya
no est' n en contaeto directo. 'omo resuJtado, no hay
un potencial de contacto liquido Ej para anadirlo al
potencial de ]a membrana de lutitas E. 1o • como en d
easo donde hay inva ion. Ad mM, la cap de ]odo aho-
Shale
Sand
Shale
SChematic
SP
AnomaHas .n el SP - Ruido
AJgunas vece t na senal de baja amplitud de onda,
sinusoidal queda $up~rpu la en el SP; esto sucede
cuando una parte movil del malacate se magnetiza ac-
Fig. 3-7. R.du~d6n d.1 SP d.bido • 111 rn rnbrPill& d••Qj&rrt
emf·
ci<lentalmente. Un conta.cto intermitenle enlle la
cubierta y 1& Brmadura del cable puede causar tambien
picos falso! en la curV& de SP. En estas situaciont'S, la
cuna de SP debe Jeerse de tal mAnera que la amplHud
de la onda sinusoidal 0 eI pico no e u.me 0 reste a la
dt'!lexion autentiea del sr.
Las corrientes dire~tas que !luyen al traves de 1M
{ormacione c rca del electtodo del SP tambien pu den
fa aetna como lIna membrana cationi<'a para producir
un potencial de membrana de enjarre E""e, que e.g de
direc<'ion contraria &l potencial de membran'" dt' ]u&itas.
in mbargo, la eficacia del enjarre como III mbrana
es gcneralmente mucho menor que la d una bitena
luhta, por 10 que solo ocurre una deflo:-xi6n le-ducida
del SP. como se muestra en la Fig. 3·7. 'omo d
dilimetro de ]a invasion en la palt info:-rior de una
<'apa permeable puffie aument.ar 0 disl1linuir con el
tiempo, dependiendo de 1M ondidon dt>! 10do y del
a uj ro, 1 fen6meno de SP redueido tambien pl)ede
aparec.er y desaparecer con t'l ti mpo. Algunas veces el
SP disminuye en la mayor patt d 11\ caps porque la
invasion solo existe en un plano d I ado en la eima.
La experiencia de campo ha demos rado que euando
hay un cambio significativo en el lodo que se Usa para
la perforacion, toma mueho tiempo para que ]a curva
de SP registrada rdlej la$ caraclerisli<'as del lodo
nuevo. Por 10. tanto, cuando e requiete de la curva
del SP para determh18£ones de R .. , las ea.racteristicllS
del lodo deben manten rse mlllY constantes durante lao
petforad6n. D h«ho, si es necesario cantbiar las
canctedsticas del lodo, es recomendable registrar I
pOliO ju.sto antes del cambio.
Permeable
Sail Water
Sand
Rw
Permeable
Salt Water
Sand
R...
f\tIOlJ!li t8'lum
Invading
Filtrate
Rml
Invading
Filtrale
Rml
Adjacent Shale
Adjacenl Shale
~
.....---~-:---
m
_'- __
I
,
I
,
I
I Hole
I
I
___ d~__
---j---
I
I
I
I
I
I
I
I;-""'---..--.- --
Fig. 3-6. SP Mcrr"do.
22
Thorium SElrieS
(Ed - 3)
:32.52
Utan'um·Radlum series
Gamma Ray Energy (MeV)
OR = E p; V; Ai
P1J
mostraran diferentes niveles de radioactividad; las Cor-
maciones men05 densas aparecelan algo mas radioac-
tivas. La respuesta del registro de GR, despues de las
correcciones apropiadas pa.ra pOZO, ek., es propolcional
a las wncentraciones de peso del material radioactivo
en la Cormacian:
1.46
I
FiS. 3-8. Eopectroo d••mi~ion do ....yo. 8o.rnmA de m1nor"lu
rad.io~d.ivC)$.
donde:
Pi son las densidades de los minerales radioaclivos,
V; son 105 fa.ctores de volumen total de los minerales,
Ai son 105 Cactores de proporeionalidad eorrespon-
clientes a la ladioaetividad del mineral,
y
P1J es la densidad global de la Cormaci6n.
En formaciones sedimentarias, III. ptoCundidad d(" inves-
tigacion del registro GR es de cerca de 1 pie (30 em).
en cada colisi6n. Despues de que el rayo gamma ha
perdido suficiente energ{a, un atomo de la fOllnaci6n
10 absorbe por Lnl'dio de un efecto fotoelectrico. Por
consiguiente, los rayos gamma naturales s absorben
gudualmenle y s.us energias se degradan (r dun'n) al
pasar a tl!wes de la format'ion. La tasa de absordan
varia con III. densidad de la formadan: dos formaciones
que tengan III. mism8. c8.ntidad de luatl'rilll radioadivo
por volumen de unidad, pero eon diferenles densidades,
REGISTRO DE GR
EI registro de GR es una medicion de la radioactividad
natmal de las fOlmaciones. En las formaciones sedi-
mentarias el registro normalmente rd:leja el contenido
de &rcilla de las formaciones porque los elementos ra·
dioadivos tienden a concentrarse en alcillas y lulitas.
Las formaciones limpias genera1mente tienen un nivel
muy bajo de raclioadividad, a menos que contami-
nantes radioactivos como ceniz&S volcanicas 0 residuos
de granito esten presentes 0 que las aguas de formaci an
contengan sales ladioactivas disueUas.
EI registIo de OR puede set conido en pozos en-
hlbado 10 que 10 haee muy utiI como una CUIva de corre-
lacian en opera.ciones determinacion 0 modificad6n
de pozo. Con Crecuencia se usa para eomplementar el
re 'sho del SP y como sustituto para la curva SP en
POZoS petrorados eon lodo salado, aire 0 lodos a bas
de aceite, En cada caso, es util para III. localization de
capas con sin arcilla y, 10 mas importante, para la
correlacion general.
Propiedades de los Rayos Gamma·
Los rayos gamma SOil impulsos de ondas e1ectto-
tt1agneticos de alta enetgia que son emitidos esponta-
neamente pOI a1gunos elementos radioadivos. EI
is6topo de potasio radioactivo con un peso atomico 40
(I(40), Y los elementos radioactivos de las series del
uranio y del torio emiten casi toda la radiacion gamma
que se encuentra en III. tiena.
Cada uno de eslos elementos emite rayos gamma;
el numero y energia de estos es distintivo de cada
e!emento. La Fig. 3-8, muestra las energias de los rayos
gamma emitidos: e1 polasio (K 40 ) emite rayos gamma
de una ola enelgia a 1.46 MeV, mienlras que las series
del uranio y dd torio emiten rayos gamma de diferentes
energlas.
AI pasar a traves de la mat.erla, 105 fayOS gaJl\ma
experimentan colisione! de Compton sucesivll5 con los
atomos del material de la rorma.cion y pierden energia
dar como resuhado valores del SP ('noneo , parlicular-
mente euando las resistividades de la formaci6n son al-
tas. Estas corrientes pueden deberse al bimetalismoque
ocurre cuando dos piezas de diferentes. n tales se tocan
y al estar rodeados por lodo forman una bateda debiJ.
Estas conientes son pequeiia y no tienden a afedar
('I SP exc('pto en formaciones d alta resisUvidad, Por
consiguiente, si URl). eurva d('1 SP en formaciones muy
r('sislivas parcce dudosa, e.s pleferible leel las defiexio-
nes del SP en los intervalos no alcillosos donde las
resislividades sean 10 mas bajas po ible.
A vect's es dificiJ registrar nn buen SP en plataformas
malinas 0 ('n embarcaciones; los bareos. que pasan,
instrumentos de proteccion catodkos y ruentes de
energia que escapa pueden contribuir a un registro
de SP ruidoso. En tierra, la proximidad a lineas de
energia 0 a pozos de bombeo pueden tenel un efecto
similar en la curva del SP. Mllchas de e tas alteraciones
pueden minimizalse mediante Ulla eleccion cuidadosa
de la ubicncii)ll del electrodo de tierra.
23
Equipo
La sonda de GR contiene un detector para medir lac
radiacion gamma que se origina en el volumen de
la [ormacion cerca de la sonda. En la a tualidad,
generalmente e mplean ~ontadoles de centelleo para
ta medicion ya que son mucho mas e!tcaces qu
los con.tadores de Geiger-Mueller que se usaban el:\ 1
pasado.
Debido a su mayor fica-cia, los contadores de centeLleo
5610 nee iian unM ~.uantas pulgadas de longitud, por
10 tanio, Sc obtient- Un bUeD detalle de la formaci on. El
regi'ho de 'R, POt 10 gtneral, se corre en combination
con 180 nuyot{a d~ 1M OhM ht'rramientas de legistro y
servici().5 de produ 'on de ag'\iero I vestido.
Calibraci6n
La principal calibr&('on t~ndar para las herramientas
OR 5e It>aJiza en las instaladones de pruebas API en
HOI.lston. Se emplea una calibracion de campo est9.tld!l.I
Jlara nounalitar cada henamienta segu.n 1'1 estandM de
API y 05 registros se caliblan en unidades APt LIM
radioadi~-iclades en formaciones sedimentaliM ntral-
mtn e fluduan desde unas cuantas unidades API n
anhidrita 0 sal a 200 0 mas n ar illas.
Antes del procedimiento de calibIad n API, . e
hicieron escalas de 105 registros d OR n mi rogramos
de equivalente de radio por tonelada de formacion. En
I Cuadro 3-1 se presentan las conversiones d stas
unidades en uniclades PI.
Cuadro 3-1
Conversion de unidades ant,igullS eon unidad ~ API para
regis~ros de ra 'os gamma de Schlumberger.
n.idades
API
Equip nidad Por
Antigua Unidan
Antip;\Hl
R1,loY 8 GFlpl[ a 1 ~gm Ra-eq/ ton 16.5
GNT~F (l -G
Rayos Gamma 1 {lgm Ra.eq/ton 11.7
GNT.J •.K,GLD.K
Curvas de Correccion POt Condiciones de
Pozo
La dellexi6n del registro de GR es funcion no s'lo dl'
la Iadioadividad densida.d. de la. formaciones sino
ttunbil!h de las condiciones del agujero (ditiml'tro, peso
de! lodo, tamaiio y posicion d la llenamienia), ya que
el material interpllesto ..nhe d eontador y la formaci6n
absorbe rayos gan,rlla. La Carta Por-T se utiliza para
estas correcciones de agujero descubie.rto. omoll.'-s de
suponer, las correcciones son bastante considelables en
pozos grandI'S y en lodos pesad s.
iuchos registros anti uo de GR se c.alibraban d
manera que una sonda excentrica de 3&/8 pulgadas en
un agujero sin revest.ir d 10 puJgadas L1eno con 10
libras/galon de lodo no radioadivo, leyer-a directarnente
24
la radioactividad t al d las formaciones. La Catta
POI-7 con ligelas modificacion $ tS aplicable para los
legistros calibrados de esla manera.
Aplicaciones
EI registro de GR ell particularmente titil pala dennir
las capas &rdLlosM cuando el SP estli disto slOt ado
(e-n forma iones muy Ie is t,i V&s) , cuando d SP es
insignificante ( n fo macioues que ne~'t\n agu.a dnle 0
en lodo salado; es dedI cuando R"" ~ R... ),. 0 CUIllido I
SP no $e. pu de registIar (en lodo no conductivo, pozos
vados 0 perfotad050n aire 0 en pozos revestid05). e
toma d Hmite de la capa en un pnnto intermedio entn'
la deflexion maxima y 1& minima de la anoma.!ia.
El regisho de OR refh'ja la proporci6n de arcillll. y,
en llluchM I gione, se puede utilizar cuantitathTamen~e
como un indj adol de la arcillosidad. Tambi~n Sit em-
plea para la deteccion y evalu~i6n de llIinerales ra·
dioaetivos como potuio 0 ur!ln.io. Su re pnesta, corregi-
dos los dectos de pozo. es practkFllU~llte proporcional
al contenido de K"lO apfoximadtun{'n~e 15 unidades
API pOl' 1% de K 20. EI regi tIo de GR tambien se
puede utilizaI para. delinea.r min Iall's no radioacti vos.
Este registro t,radidonal de correJacion forma part
de Ill. rna 'orla de los pIogramas de re'g.isir tanto ell
agujero abierto ,,;omo en agujero reve tido. Ad ma.~.
gracias a u facT dad de combinacion con otras htna-
mientas de registro, p unite )a correlacion preci$ll (
re-gistros hechos en na conida con los que s hidtrOIl
en oira conida diferente.
EL REGISTRO NGS
AI igual que el registro de CR, el NGS 0 regi$tro
de e-spectromettfa de ra os gamma naturales Ilude 1&
radioactividad natural de las formaciones. A difeltncia
del re L tr de GR que solo mide la radioaetividad
total, 'ste I gisho mide 1'1 numero d ra)'os gamma y el
nh'el de energia de cada uno y permite determinar las
onctntraciones de potasio, totio 'j' tuaulo radioacti vos
en la formaci6n.
Principio Fisico
La mayor parte de 1a r~'ad61l por ra.yos gamrna en la
tierra se ori ina POl la desintegracion de tr ~ i'otopos
ra.d'oacth·o ; el potasio 40 (K 40 ) ~on una vida media
de 1.3 x 09 anos; el uranio 238 (U 138 ) con una vida
media de 4.4 x 109 anos y.e-I totio 232 (Th182) con una
ida media de 1.4 x 1011:1 an ~,
EI potasio 40 se df'sinte ra direetamente en l),rg6n
40 estable con una ('mision de 1.46 • M V de ra '05
gamma. Sin l'nlbargo, el Ufanio 238 el torio 232
se desintegran suC.esiV&lllente a travts de una larga
se·cuen.da de distintos isotOP05 hj,j;os antes de lIf"gar
a isotopos estables de plomo, Como r~5lll.tado, se
emi,ten rayos gamma de mu diCe-rent 8 energlas )' se
obtTen n e pecho de energia b8.1 tante complejo!, omo
10 llluesiIa 16 Fig. 3-8. Los plc05 ~.8raderisticos en Is
s tie d~1 torio a 2.62 M V )' tn las series d unnio a
.76 MeV s deben a la desinteglacion del tolio 208
del bi muto 214, respectivamente.
Generalmentt:> e supone que las {ormadones eshin
en equilibrio scull\[, es decir que los is6topos hijos
se dft5integtRII en 18 misma propord6n en la que son
producidos POt los isOtopos padtes. EJ!iIO J!iignifka
que las propordones relativas de elemento padres e
bijos en una serie en padicular permanec n bastante
constantes; ntonces, 1'1 considerar II' poble-don de
rayo~ amma en una parte particular dtl espedro es
posi!>l",dedudr la poblad6n en cualquier otro punto.
De esta mCl\nl'l se pnede determinar Ill. c.ntidad de
is6topos padres.
tT 1.11' ve"li que se conoce In. poblad6n de isotopos
padres, tambien se puede n onhar la cantidad de
isOtopos 110 raruoactivos. La proporcion entre pota-sio
40 y potasio total es ruuy estable y constante en II'
tierra, mientras que, a excepcion del torio 232, 105
isot pos dr:- torio son Illuy raros, por 10 que se puede no
tornarlos en cueota. Las propOfdones relativas de los
isotopos de uranio dependen en derta forma del medio
Il.l1lbiente y tambirn ha.y un. cambio gradual dehido a sus
distintas "ida! medias; en la actualidad II' proportion
de uraoio 238 a. uranio 23& es de cerca de 137.
Principio de Medicion
La herramienta NOS utiliza un detector de centell 0 de
yodnro de sodio conte-nido en una caja de presion que
durante el regisho se mantiene contra. la pared del pozo
por medio de un resorte inclinado.
Lo!! ray s gamma emitidos por la fotmad6n easi
nulleR alcanzan el detector ditectamente. Mas bien,
estall dispc-rsos y pierden enetgia por medio de tres
intl'raeciones posibles con la {ormation: ftclo fo-
toelechieo, dispersion de Compton, y producci6n de pa-
dN
dE
Th+U+K
res. Debido a estas interacdones y a la respue.sta del
detector de centelJeo de yoduro de sodio, los espedtos
originales de la Fig. 3-8 se eonvicrten en los espedros
algo "mancl1ados" de II' Fig.. 3-9.
La parte d aUa ent'rgia del esp«ho dt'tectMo se
divide en tre ventanas de ellergia, WI, W2 y W3; cada
una cubr un pico caracteristieo de las tIes series de
radioa tividad (Fig. 3.9). 'onociendo Ill. .reapues" de
Ill. hert.unienta y el Ilumeto de conteos en eMil. ventll-na
es posibJe deknllillat las cantidades de torio 232, uranio
238 y potasio 40 en II' formadOn. Hay relativament
pocos conteos en Ill. gaJna de aJt.a energia donde es nejot
la dlscriminacion maxima, por 10 tanto, las me-didont's
estall snjetas a grandes variaciones estadlstkas, ann
con bajas velocidades de rt:>gistto. Al incluit nna
contribucion dt:> enetgia con alta velo idad de conteo de
Ill. parte baja del espectro (ventanas W4 )' W5), pueden
tedudrse eslas glandes variadones estadisllcas en las
,'enta,nllS de aUa energia, por 1m factor de 1.5 a 2. Las
estadisticas e r'etiucen allLl mils pOI oho factor de 1.6
a 2, ntilizando UJia tt\':nka de filtrado que com para los
conteos & una ptofundidad padicular con los valores
antetiores de taJ manera qne los cambio! irrdevanles se
eliminen, y al mismo tiempo se retengan los efedos de
los Cambios en II' formaci6n.
NOllualJ'1entt', sOlo se pt entan en la pelicula 10$
datos finales filtta.dos, aunque los datos pr·imarios sin
fIltrar siempre se registtan en la dnta.
Presentacioll del Registro
EI registro GS propordona un Iegistw de 1M canti-
dades (concc-ntraciones) de potasio, torio y ltranio en Ill.
{ormadon. Estos gt'netalmente 5e presentan en las Pis.
Energy (MeV)
r-:W-:-:-:-1"""--:W~2-""-":":W~3::--""--:-:W~4:--r----W:-:-;-;:5~-::JSChlumberger
1._
Fig. 3.9. Curv". de Te<lpu..ta d. pot..-io, torio y ..ranio (det"d(lr d eriat..l•• d. Nal).
25
de Correccloll por Efectos de
F'll· 3-10. ROlli.• tro NOS· d....p••lJ'.>m"lli.. d. '''yo. s"mmlL
"",,utlll«.
la.s 2 y 3 dt'l registro (Fig. 3-10). Las concentra.ciones
de Iorio urania se presenta,n en partes par mi1l6n
(pp u) y la callcenhacioll de pota$io en porcentajt'S (%).
AdemEis de las c,oncenhaciones de los Ires elemen-
t05 radioaetivos individua-les, nna CUIVa de GR total
kstliDdar) se registra y se prt.seuta en la Pista l. La
respllesla total se determina por m«lio de una combi-
!ladOn lineal de I!I.S concellttadOlles de potasio, torio
uranio. Esta curva est linda! se expresa en ul\idades
API. Si se desea, tambien St puede propordonar una
meniciQIl "libre de utanio" (CGR) que solo es la suma
de los rayos ganllua del torio y del potasio.
Cnrva
Pozo
La respuesla de la heuamienta NGS no e solo ulla
funcion de Ill. COncent adon de potasio, sodio y uranio,
sino lambiell de 19-5 condiciones del llgujelo (tamaiio
del llcgujero Ii pt'So del lodo) y de las interacdone:s de
los Ires elementos tadioa.ctivosenbe st L9-S Callas
NGSCOI -1 y -2 proporcionan esaS coneeeiones para
varias situa-eiones esp dficas.
Interpretacion
La cOllctuhacion promedio de potasio en la corteza
terrestre es de a.proxililadamente 2.6'71. Para el uranio,
cerea de 3 PJlu y para el torio, cer..a de 12 ppll.l. Es
obvio que las formaciones individuaJes pueden tener
cantidades significativamente mayores 0 menore$: al-
gunos minerales espedfi<'os por 10 gem·ral tienen con-
cenlrndones caracleristicas de torio, uranio y potasio.
Por 10 tanlo, las elHvas del registto NOg "on {[ecuen-
cia e pl.ledan utilizaI individual 0 coleciivamenie para
idenlifiear minerales 0 el fpo dt mineral. La Caria 'P-
19 ptes.enta una carta d I contenido de poiasio COUl-
parado COil el cOlllenido de torio para, varios mine[a1es
se puede tltilizal para la identificadOn de minerales aJ
lamar valores direclamente de 1M cunas registradas.
A menndo, el resultado es ambiguo pOI 10 que
requieren otlas datos. En particular son utiles, el
(oelic'cule de absorcion fotoelectrica en combinaci6n
con Iss relaciont'S de las f; milias radioadivas: Th/K,
U/K, Th/U. Debe tenerse uidadoal trabajar con e8t&S
H'laciones ya que no son IlLS relaciones de 10 elelllenlos
denbo de Ill. formation, sino la reladon de los valores
obtenidos en d registro NGS sin tomar ellcuenta las
unidades de medicion. La Carta CP-18 compara el
eot'ficiente de absotcion fotoeh\drica c>on e contl"nido
de potasio 0 Ill. relacion de potasio a torio para cfedos
de identil1cacion del mineral.
Aplicaciones
EI registto NGS se puede utili~ar para deteclar, iden-
Wicllr cvaluaI minerales radioactivos y tam bien para
identificar l"1 tipo de arcilla, y cak\llar los vohimelle8 de
areilla. Esio a su vez, puede ploparcionar una pelS-
pectiva de IlL fuente, el medio ambiente del deposito,
la historia diagenetica y las carac.tedsticas petlofisicas
(area de Ill. superficie, estructura de los paros, etc.) de
IlL roea.
La respuesta del torio y el potasio 0 unicamenie la
respuesta del torio en el registro NGS,es frecuentemen-
26
COFI (GAPI)
IdlW - - - 1iono
SGR (GAPl
100 00 200.00
.£G~§~!L
0.0 100.00
SGR (GAPI)
0.0 lOO.OO
THOR (PPM) POTA l%)
0.0 40.000 0.0 0.1000
URAN (PPM)
JOoo
K
11,4-43'86
Tc llI"jor indicaetor .-It:' I~ presellcia d ... ardlIa que dIe-
gidro do:' G R st'nrillo II otras illd'cadores de pr~$ell­
cia .-It Il ,·mas. Par 10 tanto. lQ' pIOgramll.ll de iden-
tificadon de altIUl.<; alcillosas (como SARABAND*,
CORIBAND**, VOLA ., GLOBAL*') pl1eden benefi·
darse de SII di pOllibilidad. El regisira de GS tam bien
plH-de emplearse para ('ouelaci6n donde ex:istan capas
que contengan tOlio potssio.
La I"oml iUa.<"i6n d ....l registro NOS con atlas mf'di-
rionl's s<.'llsibles a la litologia (como ahsorcion fo-
toele-I" rica, densidad, n ....utrones, onjca) p.... rmite I
analisis mineral \'olumetrico de III zeiss litologic< mtly
rom ph-jas, peTmite que 10 mintrales e identifiqllen
roll IT1Iis rerteza J' los vohimeoes se calculen con mayor
prE-ci ion.
La re PlIl'stll. dd uranio del registro OS a veces
es util ('OIllO indicador de "fluido movido" para pows
p rfolados en yadmientos previamente ('xploiados.
Asiltlis no, las capas pellueabll's pued('n tener un mayor
wntenido de sal de uranio qu los iuter\'a.los tll('UOs
permeables.
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At t.he 19 2 PE Annual T~ehnIc..1 onfennee and Exhibition.
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Synlp ooj LIT".
24 Log Int~rpret..ti"ti hMts. Se-hillul.berger Wen Servie-u. H"us.
Ion (1986'.
4 DETERMINACION DE LA RESISTI-VIDAD DEL AGUA DE FORMACION
Para la soluciont's de Nael, l{= 71 (l 77"F (25"C)i I<
vada en proporclon directa a In temperatUf(~,
tatico (SSP) ("n una formaci6n limpia se rd,.dc>lta
con 1M actividades quhnicas (<lw Y ().",/) d,~1 agua de
formacion y del filtndo de lodo por medio de la formula.
1<=61 +0.133 T"p.
K = fl' + 0.24 T"c.
Para soludones plll8..$ d' Na ~I (11ll: no esVn limy
concentradas, las resisth·id!l.des 011 inver$am nte pro-
porcionales a las actividades (Fig. 4-1). Sill mbargo,
esta proporcionalidad inver a 110 permanece exacta en
altas (:oncelltradones 0 para todos los tipos de a. na.
Por 10 tanto, seemplean )a'l re.s'stividades equivalentes
R.,. y R mj" que po d finid6n wn illversamente pro-
porcionales a las aeti viclades (R,.. ,q = 0.076/0,,,, '" 77°F).
R w " es la resistividad equh'1l1ente de II!. fomla(:ioll d
acgua y Rm !. es lao resistividad equivah'nte del filtrado
del lodo, En terminos de resistividad, Is Ecuac.i6n 4-1
puede e cribirse como sigue:
E·l It lin dO' f,>rllla".ion, a v"c('s Hamada agua innala
o aglla intersticial, es eJ agua 110 cOlI.tamilll~da por el
lodo de perforacion que satu,a lit porosidad d la roea.
La resisti"idac\ de sta (lgua de falmad6u, R ,es un
pa <imetw importank para I" iJltelprttaciou, }'a que
s(' Iequicr{' para el calculo de s.aturaciones (de agua.
o hidrocarbllros) a, partir de los registros basic s de
resistividad. Existl'n "arias fuentes de infoflnaci6n
solnl' la rl'sisti"idad del agua de forl1\acj6n. Esta$
indnyen catalogos de ngna, fil\:l!isi <julmico$, In cllI"'"
de potencial espolltaneo (SP) Y diJerentes alculos y
diagramas de rt."sistividad • por sidad.
R./ DE CATALOGQS DE AGUA
En lI1uch!lS Iegiones productoras de petroleo So' han
publicado catalogos de agua qlle enumeran los datos
d.. resi.~tividad para fnu(ha.s ll.gna:s de formadon, que
se obtllv'it."roll de diferent campo' horizontes pro-
duetores de la region. La fuentl' de los valores R lD
pUl'de ser la medicion de lIIlll Ulllestra de agua obtenidt\
de Ill. produccion, de una prueba de pl'Oducdon 0 de
IIna prueha de· per(oraci6n }', en algunos c:'\sos delo!
registros geofisicos de pozos.
Sociedades ge-ologicas locales u otras soeiedades
plo(t$iolUll s y compaiias productorM de pdr6leo,
entidadl's dd gobierno gIUpos educacionales compilan
y ptlblican estos catQJogos, en los que se puede veriflcar
los \'alor~ de R ... obknidos de la CUH"a SP 0 de las
comparaciones de resistiv'idad - porosidad.
SSP == -K log
SSP = -l( log
a,,,!
(EA-l)
(Ec.4-2)
(Ec.4-3)
R", DE ANALISIS QUIMICOS
Auuqtle si{'mpre es pI ferible I" rnedidon direeta de Ill.
resistividad del agua de (ormaci6n de una muesl.ra de
aglHl producida, algunas "c solo se di pone de un
analisis qUlmico de 1a muestra de a.gua, induso en las
listas de catalogo.
Existen metodos para deriva' la. resistividaddectrica
de una soludon a paItir de s\l analisis quJmico. La
Carta G '11-8 des(fjbe uno de'Sto Ill'" odos que uti-
liza coeficient·('S de ponderaei6n para convl'rtir las con-
centra,ciones de iones individuale. neon Iltradones
equivalentes de doruro de sodio ( a 'I). Este metodo . e
basa n los trabajos de Dunlap, Desai y Moore )' otros.
A partir de Ill. concentraci6n ..q\livalt."ute de N<l.CI
dt'riva,da,. se pUl'de obtener ae In 'art,J Otn-9 Ill. R.. a
c.ualquier temperatura deseada.
R.t DEL SP
En lUuchos casos, se puede encontrar fa.cilmt'/lte un
hu n \'alor d· R", a partir d{' la curva de SP registrada
en formaciones limpias (sin arcilla). EI valor de SP es-
.onociendo fO'l "alor dt." la tempeIat\IJa dl' for-
madon, d valor del SP estatico registrado enfrente
de una fOlmacion porosa perm able y Iibr... de arcilla,
se puede l.rans(ormar en 1.11. rela<"ion dl.' r"sistividad
R",/. / R".•. La Carta Sj>-1 r aliza esta lransformacion
grafh-nmente.
Determinacion de R u ,/.
Conociendo la rtl"cion R,,,,./RIt., • la resistividad
R... , de una JUuestra de filtrado delodo,se calc 111 a
con faciLidad Ill. resistividad equh'alente del ag"" dt
(ormacion R TtJ •• Sin fmbalgo, la resistividad dl'llilhado
del lodo I portada en eI ncabezado de rl'gistro es 5U
rtsistividad leal, no su resistividad eqllival("nle. Para
convertir la resistividad ll("dida del fiJtrado de lodo
Rmj tr una lesist! ,·idad equivalente R mj" se emplean
las siguientes regIas:
J Para lodos con IHedominanda de Nne!.
a Si Ill. Rm / a 75"F mayoI que 0.1 ohm-nt, se lltiliza
R m /, = 0.85 R m / a la tt"mperahna de la fornmcion.
Esta r lacion se basa en mediciolles hec.has en llIueho
lodos tlpicos.
donde aNa, aCa' aAfg son 1M a('tivida.des ionicas de
Na, ea y Mg en el agua d fOrlUllcion en el filtrado
de lodo. (Se supone que d ion c1oruro e el anion
predominante),
is\" conocen las eOll('entraciont'$ de 10$ iones 11" Na,
Ca y Mg, la a.cti,·jdad de \Ina. soh.don a 15°f (e-sto es,
ON" + Jaea + aMg) se puede determ'ltllr a parlir de- la
Fig. 4-2.
En las forma('iones de agna duke, las sales difere-ntes
al aCI pueden volvtr e mas importantes. En t to
Cli! as, la retacion R.., - R",. puedt' er bastant diferente
a la del a '\. La Fi. 4-3 mues ra las curvas
R",- R .... a. 25°(: (77"F) para soluciones de di -tin las
ales, Con IInll excepcion, estas cur\' sederivaron en
eI laboratorio para soluciones puras. La excepdon es
una cnr.a R w - R...,. determinaua tll\l}hi~alUente para
aguas dulces promedio. Esta curva cOIre5pond(' a las
curvss punteadas en la Carla 51"'-2.
En la mayor parle dC" las aguas de form cion existe
suficiente a:1 IJaIa que el valor K p~ra Na :1 (71 a
TT"F) (19.5 a ZZ.5"C) se pueda lltilizal. Sin embargo,
ruanda der as sales son predominantes en a lias hllly
PRECAUCIO ES Y CORRECCIO-
NES P R EL MEDIO AMBIENTE
El valor del P C"stalieo puede obtene-rse di fl'Ctalnellle
de la curva de . P si la capa Jimpia, gruesa, porosa,
perll\eable yolo moderadamenle iD\'ad.ida; 5i el
agua de formacion es salina y el lodo de perforacion
no ¢ mu resistivo. Eslas condidotlt'5 no siempre se
cumplenj cuando esto ucede, d registro de la deflexi6n
de SP (en milivollios) debe corrC"girse. Las Cart!1.5 SP-
3 Y SP·4 corrigen la urva de SP registlada a un valOf
de SP 'atico para contrastes de espesor dt' la capa,
tamaiio del agujero, invasion s y r istividad.
Para usar la curva de SP para la ddC"rminacion de R..
I" re-quiere de una capa Iirnpia sin ar('iIla, Las CartM
51"'-3 SP-4 no dan correcc.iOlll'S por arcillosidad.
Se supone que- la curva. de SP registrada cllsi nUL1('a
cotlti'me un compone-nle dl' poten ial d\"ctrodll~tico.
Aunque este es ge-ne-ralllle-nie el C8$O, no sielllpre
s1tIce-de Mi. Formaciones de muy bajll pC"fIlleabilidad,
formaciones de presion Ilbatida 0 1"1 uso de lodo
de perforadon muy pesado putden dar lugar a un
pot ndal e1ectrodn~ti~o igniflcativo. En e-sto casos,
el valor R,. derivado de In C\lIVa dt SP probablellle-nle
sera DIU bajo y deben explorar e Otlas fuente-s de- datos
de R w • Asimi mo, cnando sales diferentes al NaCI eslan
presentes en cantidad S . ignificati vas, euando e-xisle-n
cambios en la Iinf'a df' ref rencia del SP, 0 cuando RIO
I" variable, 51" requi\"rf'n ci~rtas precaucione-s aJ ('alcular
RIO a parlir del regi tro de SP.
SALES DIFERENTES At NaCI
Cuando el agu8. de founad6n 0 d flltrado de lodo
cOlltienen iones Ca+ y .Mg++ adtma.s de iones Na+,
eI ,'alor de S P \" obtiene, con una aprox.imaci6n dt'
unos cuanto milivoltios, con la formula.
SSP = -K log (aNa Jar;;:" +OMg)", (ec.4 - 4)
(aNa + Jae" + (lMg)m,'
I I 1 I 1
I"'\. R~isti~jl~ OflN~dl VSIN~+--
"-
"
Activity (Tlitmp. 75 D F)
--
~
"- i'.
----_ ......... _-- I-~
True_~
'\!' Resistivity NaCI
I~~J
~r-~
1
ROIl! ~ Definitio~f\"
Determinacion de R w
La Carta SP-2 tal1lbien se uliliza para converlir R",.
e-n R Il" Las curvas soli as. para oluciones muy salinas
se derivaron de datos de laboratorio en soluciones
puras de NaCl. Estas curv s61idas se uWizan para
,'alores de- Rq ,. Y R.. fll\"nores a 0.1 ohm-m y asumen
que en las agua. de formacion de esta salinidad 1
aCI es la sal predominante. Las nlfvas punteadas
se derivan de un ludio dC" un gran numero de
aguas de formaci6n re-lativIl1l1c.'D e dulces provenienles
de re iones protlucloras de petroleo del hemisf\"rio
ocride-nla!' . u desviadon con respecto a la reladon
line-ar R... = Rw• reJltja I efee 0 creciente de cationes
lIlulti valentes con la disminuc.i6n de cOI\C\"ntracion de
eSlas aguas. Se supOne que d ion cloruroE"S lodavia
el anion predominanle en l'Sta.~ aguas y que 1"1 valor
K Modado con las sohldones de aCI todavia pue-de
aplicarse razonablementc.
0.0
0.01 0.1 .20.30.50.7' 2 3 S 710
Na+ Activity (Gr-lonlLit&r, Total Na)
i:o 0.3;;:
~ 0.2
'iii(£ 0.1
EE 1
.J:. 0.7
o 0.5
Pi . 4.1. AcLivi<l,,<I <Ie los ion". Nil +- "n f'm~i6nde I" resistividad
de N"cl (rer. 71.
10
7
Q
3
2
b Si la R"" a 75°F es menor que 0.1 ohm-m, se utiliza
las curvas d~ "CI (solido) de la Cuta SP·2 para
derivar un valor ell' R",j. a partir dt'\ ,"Cll"l de Rmj
medido)' rorre-gido a la tl'mperaturn de III formadon
a parlir d~ la Carta Gen-9.
2 Para lodos de yeso en agua dulce, las CllrVI;lJ plU\-
leadas de- la Carta SP-2 S 'Isan p ra·convertir RmJ
en RmJ'"
3 as lodos a bas de caJi~a, a pesar de Sll nombre. por
10 gt'tlt'ral liC"nt'11 un nivel insignificante- de ralcio e-n
soludon se cOllsideran como lodo regular (ver R\"gla
I)."
29
Activity Va, ppm
At 75° F
(EcA - 5)
donde R, proviene de 1111 regislto de resistividad de
investigacion profunda y F se calcula a partir de una
lectura de registro de pOIosidad.
Para ~ont\s Iimpia.s que contienen agua, R, = Ro ;;;;;;
FR", y eI valor R IlIQ derhTado de la Ec. 4-5 es ignal
a R~,. Un diagrama continuo de valores R",,, sobre
mU(hM formaciones de j'acimientos potendales debe
revelar un limite inferior hastante concordanle con este
valor cakulado de R.., ... Si asi 10 hac.e, esl' valor de R .....
lIS probablemente la resistividad del agua de formaci6n
R",.
Esta t«nica funciona mejor en int rvalo dOlldl' la
resistividad del agua de formac.iOn petmanece cOllstallle
o solo cambia gradual mente. Afottllnadamente, este
es el ca.so en la mayoria de las zonas productoras tit'
petroleo, en particular a ma.yores profundidades.
R", A PARTIR DE REGISTROS DE
RESISTIVIDAD - POROSIDAD
Registro R "
EI registro R"'Q se calcula como sigue
ANOMALIAS DE SP
La determintldon de R", se com plica debido a melll-
branas cationicas imperfectas, cambios en la R.. qu
ocnnen debajo del contacio agua-aceite y transiciones
verticalts la.rgas de agua duke a. ag\1A. salada. Pot
l'jemplo, en algunas a~eas espedlll('~, particularml'llte
en Argl'lia y Nigeria yen aleas montaiiO$A.S, las gJand~
variaciones lIn R", de lIna capa n otla 0 indusQ a travk
cIe contaetos petroleo-aglla, tesultan en anomaHas de
P j' en cambios ell la Hnta de referencia de lutitas
que dilicuJtan la interpretacion. Afortllnadalllenle, (on
ft('c\lencis es posible reconocer y da~ un valor a este
ompotlamiento de SP inusual y derivar valor/"s de R..
tHill's, por 10 que ha que analizar ('uidado!lam('nk la
cmva de SP.
Se encuenlran dos tipos genelales de anomalias de
sr dependiendo de c6mo estan s paraclas las aguas de
distilltas resistividades .
• (;uando ulla buena membra.na cati6nica, COIIIO mla
capa delgada de lutita, stpata las cIos agullS de
formacion no debe haber cambios en la Hnea de
r~ferl'ncia y las de8exiones de SP reflejan los cambios
lIn R", entre dos intelvalos diferentes,
• Si no hay membrana que Sl'par/" 111.8 cIos a nl\.~, como
p('troleo y agua salada sobre agua dulce en la Illisma
!Qna permeable, no hay cambios en la deflexi6n de P
en esa lona; hay un gran cambio en la linea de referenda
de la parte s\1perior a la base de la zona..
En estos cMoS, lin medio independiente para identi-
licar la arcilla (diaglama de registro dt.' G Rode porosi-
dad) puede sel necesalio para ayndal a la interpretacion
de SP.
2 5 10 20 50 100
Rwg
Irt/ ~E",I/"A~";§: Fresh ~'O'"
Q ' I.- Waler - ~~ ,'I Ch SP·2/ ~'6
Uil d~V1JVI ...-:
f......~
V
V
V0,20.1
0,1 0.2 0,5 1
0.5
Si se va a realizar no l'xtellso trabajo dl' registro en
nn <tIltS donde sales inhabituall's predominan en eI aglla
de fOlmsdoo, se puede desarrollar vlliores K (pata el
tipo dl' lodo usaclo) y cartas Ril) - R,.,. empiricos.
2
5
Fig. 4-3. R v. R",. pM'" saludan•• d. dif.""nt•••"1.,,.
100
50
20
10
10r-----,---,--,..----,------,
~
:~
~
0.1
0,01~-----:-::_:_""------L_;__-_,_L_:_--L,___--.J
10' 10' 10' 10' 10" 10"
(pPffica + ppmlolg) Or ppmrtl
Fi~. 4.2. A<liv;d"d .... f"nd6n d. I" Qn".n~r..eion. N..+ y C..+
m"" Mg+.
dukes, el valor J{ se puede vel afectado. Por ejemplo,
si ltll\to d IIItrado COlno el agua de formacion fuelan
wlucione-s pura-" de bicarbonato de sodio (NaHC03 ),
K s('f!a 56 ('nlugar del valor de 71 pala el NaCl) a 77°F
(22.5" '). Para sollldones de donno de potasio (KCI) el
valor K s('rla de tlpro imadaml'ntl' 60 a 77"F (22.5°(,).
Las SOllldoll('S de bicarbonato de potasio (KHC03 )
ti/"ne 111\ vr.lor K de cetca de 45 a 77"F (22.5"C).
30 31
Fig. 4.4. R"'a v.. P plln,d~t~rminer Ru' y diotinguir .",nes
(Iu, t .....mpoft"n hidro,,&rburos.n ;nt...v"lo. dond. R.., <ambie.
ern 'ltll en cU81quiera de estos plokos. Segun su
rt!presentaciol1 normal, Itl Hnes del 100% de saturadon
d{' a.gna es el. fo<:o de 105 PUfltOS que caen al "lloro~ste"
dd ploteo d<, resistividad - porosidad. 'ono..-ientio 18
porosidad (yl fador de forma ion) y la resistividad
real, pllede caleulars R, (R", =RolF).
R., a Partir de Rzo y RI
L, «Ita.ciones para SU' T 5zo <'n formaciones Iimpias
Ploteo de R",,,- SP
A poc" profundjdlld III R", puede cambiar con tapidn,
10 que hace djfIdl e juderta 5U determinacion Il partir
cle Itl curva de P. En tal CQ~O. una curva de R, '" en
una cscala logarhmica en fund on de Ill. dellexion de P
en una escala linea e$ tltH para. estimar R",; tambien
puede sefialar zonas satllradas de hidroearbtlros.
La Fig. 4-4 es una representation de RUl " en (unejon
de 10 VaIOTf'S de SP de lin inteTvalo dond la salinidad
camhia rapidlllllente. La rna oria de lo~ puntos siguen
nllll tt'nd/'uda paralela y justo abajo de la Hnea de R",
(R~, calculada tl partir d la curva de SP ut'liz8ndo
las Cart85 SP-I . SP-2) 10 que indica cAntidade.s de
salts diferentes aJ NaCI aloma OI('S que el promedio.
Los Punto 5 II caen bastante arriba de Ill. tendellcia
principal y probablemente ,<,pr entan (ormaciones que
!levan hidrocarbn 0 .
PLOTEO DE RESISTIVIDAD -
POROSIDAD
En d :apl ulo 8 se describen varios ploteos de
resistividad-porosidad, romo rt,si ti vidad-medicion s6-
nica, resistividad·densidad 0 re istividad-me<:1idon neu-
tronica. La R w puede ded var e a partir de la pendiente
de la Hnea del 100% de satnracion de agua como se de-
(Ec.4 - 6)R~o ( SO! )2R t == StO
EI valor de RtofR t es igllal a R ./ I R", en z,ona.s
acuiferas donde '" y 5"0 val~n I (es decir. 100%).
Por 10 tanto, aJ calcular RzolR I sobre un intervalo
que conl",nga arenas litnpil\$ in1ladidas de aguA, l>ltc-de
{'ncontrar e d valor de R mj f R",. Enlonces, al conou[
R mj (se tln se reporta en ('I encabezado del registro)
pu de deierminarse R .
Una solution ra.pida equivalentl' plll'de obtenerse
por medio de una tknka de superposicion lItili~ando
registros de R I y R.,o con escaJ85 logaritmica$. Si
Ull registro se coloca soble el otro y se despla:l;a de
tal maDera qu las dos curvas co·nddan en :l;On85
limpias que contienell agua, Ill.. linea de l-olull-m de Ill.
cuaddcula del registro de R. o e tara sobre la cuad kula
de R I en un valor IguaJ a R", I Rmf. Conodendo Rmj ,
R", puede caleularse facilmente.
.Un resuHado sil11jlar puede obtenerse al haq~r simple-
mente una curva de tos vll.lore d un registro R"o (C0I110
MicIOSFL* 0 legistro de Proximidad) en fundon de los
valores correspondientes de un registro d(' re i tividad
profunda (como un rC'gistro de induccion profunda) 50-
brl' un intervalo qu(' contenga algo de' arenas acu{ferM.
La linl'a que line los puntas co{[espondjt'llt~ a 10 va·
lores de R.ofRt proporciona un estimado de R",tlR",.
REFERENCIAS
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Muds on C ...mrn" RIIY end SponteneoUll Pot<..ntiel M.e'..:r,,-
m.nts," Tnms., 1976 SPWLA Annual Logging S)'lnp""ium.
I0 Log Int.tpot"tion Cherts, Schlllmberg.,. \Vdl .rvic.s, HQus-
ton (19 5).
que se mostraron en eJ Capihtlo 2 pueden combinarst'
para dar
o -10 -20 -30 -40
SP (mV)
10
5
11
,.a
~ ;"0
-7'~ 6
~ ... 12....... IS-' ... -,5
--
......
-.....
..1.4.'
-...~,
0.5
0.4
0.3
0.2
20
5
4
3
Rwa 2
10
20
32 3/
5
Lll porosidad de 1&5 fO("/1.$ p\\l!de obtent'rse a pa.rtir
dd r..gistro sonico, E"I rE"gistro dE" densidad 0 d reghtro
dt' neulrOMS. Todas esta.s henamientas Yen afectada
su re puesta por la porosidad, los fluid os y la matriz
de Ill. formari 'n. 5i los efeetos de finidos r mattiz Se
l'QUl)cc:-ll 0 s pUE"den detl'rminar, la fespuesta de III.
Iwtramienta puede relacionarse con la porosidad, Por 10
tanto, ..stos inshulUentos se ml'ncionlln con frecut'ncia
como registro. d porosidad.
Trrs tecnica dt teghho respondl'n 11 las caradetlstkas
dE" 111. rora adYI:\·celll,E" III agujero. Su profundidad dE"
il1\' tigacion e-s de 5610 unlls cual\tas pulgadas 'por 10
tanto ("sui gcne'ralmE"ntE" dE"lItro dl' In zoria ill\'lldida,
Ot.rl'l.S 11I 'diciolles pE"trofisicas, c "'0 la microresist,j\'i.
dad, d magnetismo nuclear 0 la propagacion electro-
IIlllgn 'tica, algunas veces se lltilizan para determinar la,
poro idad, in emhargo, tos illstrulll~ntos tambif \
r ciben una gran inlhu'ncia del f1uido que atura los
poros de las roc~. Por tsta razon Sl' discuten apart .
REGISTROS SONICOS
En su forma lila sencilla, I.\lHl herralUienta 01\1('11.
('onsisk dt, IIIl hansmi or que emite impul os sonicos
. un receptor que capta y registra los impul os. EI
rE"gi to sonico I.' simplemtnte un registro en funcioll del
l.i("I11I)O, t, que rt"quiere una ol\da sonora pala aha.'esaf
un pi dt" formacion. Este eS conocido como tiempo
dE" tran ito Ll,; t es eI inverso de Ill. velocidad dE" la
ondaQnora. EI tiehlpo de transito para (Ula formacion
d~'tcrlllinada dE"pE"nde de SI\ Ii ologia )' su porosidad.
Cuando se COllore la litologia, l'sta dept'nd ncia dE"
la poro idad hace qlle I registro sonico ea mut Ii iJ
COIllO rl;·j",tro de porosidad. Lo tierop s de transito
sonia)' itltq;rados ta.mbi~n SOil .Hil(·s al interpretar
rt"gistro:'\ sis lIicos. EI rE"gistro onko puede correrst"
Simlllt<\lIeamellte con otros servicios,
Principio
La propagaci'l\ del onido en un pozo s un fenomeno
complt'jo <JlIC c hi regido por las propiedadE"s mecanica.
dt' arnbiE"ntes acustico difer",ntes. E tos inclu en la
formacion, la columna. de fluido del po~o }' Ill. lIlisrna
ht"rramienta ell' leg.is~lo.
BI .onido ernitido del transmisor choca contra la. par("-
d s del agnjero, Esto estable ondas de compresion
j' de c.izaUamiento del\ho de la formac.ion, ondas dl'
superficil' a 10 largo de la pared del aguj 10 y ondas
did idas dentro de In olumna dE" fiuido.
En I caso de- regislro de pozos, 1.1. pared y rugosidad
del a.gujero, 111...., capas dE" 18 {ormacion, y las frl'\c.'tura
pueden repres ntar dis<:ontinuidades ac.usticas significa-
REGISTROS DE POROSIDAD
tivI\s. Par 10 tall 1.0 , los fenomenos <Ie refJsccioll,
rE"f1t"xion y ron""r~iQn dt" ondas dan lug.., 1\ la j)rO'"sencia
dt mllcltas ondas !l {ISUcas en el agujero cuando 0'"
esta orri("ndo un registro sonic!). Tenit"ndo O'"U cneuta
e'stas considE"raciont"~, no ~ sorprE"ndente qut" muchas
llegadas de enl'rgia an'lstica seau captadas por los
receptorE"s de una he-uamienta de registro .onko. Las
1.legadas dt" energin mas comones st" Ulllt"strall t"n las
t pr", t"nla.cione dl' la (Htda ac.tl tica en la Fi. 5-
1, Es~as formas de ollda se rl'gistraron (,Oil uu
arreglodl' ocho reri'ptorE"s loc.alizados d.. 8 a 11
1/2 pie del trlln$misor, Se marcaron 1m dif("r~ntes
paquE"tes d ondas. Aunqne los pllquetcs de ondas
no t!'stan totl'lhl\~nte separados t!'n eI tiempo en ("Ste
espaciami ..nto, pueden obsl'rvarse 105 distiutos cambio
que rOU(:$ponden 11.1 inicio de lI("gadas de com presion .
cizallamiento' la lIegada d la onda Stouele)'.
EI primer arribo u ondac compresional es 1\\ qut Ita
viajado desde el translLI..i or a la formacion como una
onda dO'" presion dt" flnldo, se rE"fracta en Ill. pIlI d del
pOLO, viaja. dt!'ntro de la forrnacion a Ill. vdocidad de
onda compresioll11.1 de' la formacion y re t~a 11.1 recE"ptor
como una onda de pri'sion de f1uido.
La onda dl' ci~allamiento es la que vill.j~ del transmisor
a III Connacion como nna. ouda de pr~sion de filli.do,
villja deutro dO' Ill. Corma.don a Ill. v("locidad de Olld!,
de cizallamitnto de 1a formaci6r y regresa al rt!'ceptor
('omo una onda de presion de ftuido.
La onda de lodo (no lllU t~'idente en estos trtne de
ondas) es Ill. que viaja dirE"c.'tamel te del hansmisor al
receptor en la columna de lodo a Ill. velocidad de ontla
de l'ornprtsi6n del f1nido del agujero.
La onda Stonell'Y es de grall amplitud }' viaja dE"l
tranSlnisor al receptor con una vE"locidad lIenOr ala. de
las ondas de ('ompresi6n en el fluid!) del agujt'Io, La
v locidad dE" la onda , toueley depend de la frecut"ncia
del pul 0 de .onido, dE"l diametr del agujE"ro, d la
vE"locidad de cizaUamieuto d(" la formacion, d~ las
densidadl'S d la formacion y d I ftuido Ydl' Ill. veloddad
de la onda de compresion til el f1uido.
Equipo
Aetnalment ha' res hl'rramientas somcas en U50: t"1
BHC'" 0 r gi tro sonico compensado, el LSS~ 0 registro
sonic de espl'\c.'iamient largo Y la h rramienta Arra -
onic·. Aunque loda la forma d onda puedt" ahora
regi. ttarse con cual~llliera dl' e tas hcrramiE"nla$, 5610
la Aua ·-Sonic he. sido disenada para propotdonar
un registr complE"to de 1a forma de onda como una
caracteristica estlindar,
Fig 5·-2. E ..qu~m6d~ 10 sonde BHC qu~muulral.."I .....ye Orl.....
d~ 101> r ..yoa para los doa c-onjunt09 d~ ll"8n.m.i ~()ru. re[:ep~... re>.
Al promcdiar II'S doa mcdidonc;s f!>." se csnc~18n 1<1$ errON:5. por
indin",d6n. de la. sand .... )' por C'"mbios ~n d tam",iio del osujero.
IR~r. 2)
at 0; ('Sto se ronoce ('OlnO ~ lt~ de ddo, Esle saito
tiendt" mas a o(unir (uando III senal esta fut"rtemenl
al('nuadll. por fOlma.ciones no consoli adas , fladuras
en la forma('ion, saturacion de I lodo. (OR aire 0
('-('cionl". alar adas 0 rug as en el agujero.
Eu I prirneros estudios sobre la veloddad d r-
L t 0, la roca qu rodeaba el pozo se consideraba. (' mo
un lIiedio homogeneo (' infinito para la propa ad'l . e
ondas sonor En Ill. act.ualida.d . I\pare'n e que n
algunas arcillas existe un gradit'nte latt"[al dt" ~·t"locidad.
Las ondas sonora! viajan a menores velocidacle eerca
del agu,it"ro y a un ma or distaneia d I llislllO, St"
prop gan a 10. velocidad real del sonido en 1 reina,
PlIeden existil variaeio $ i lliJatts en el perfil de ve·
Stoneley
\
Fig 6-1. Ej~mplo d~ ondas d~ 16 h~n6mienl .. Arr..y-Soni~ d~
ocho ~c~pto~a.
~a:si todos los fegislros BH anteriores propordonan
solo una l1ledici6n dE'l ·ti mpo de transilo compresional
de la formari6n, t, lograda durante la primera detec('i6n
cle movimiento en t'l re('eptor. En. otJas palabrlls
t'l de ector se activa a la primera llegada de energia
('om pre ionat.
Como se tllllestra n a Fi. -2, eJ si tewll RUe utiliza
lin tran mi or superior, otro inferior y dos pares dt
rt'uptoft':$ soniros. Esta sonda r durC' ubst.andahnentc
os ('fedos midos s d camb' e 1 tamano dd ag\tjero
y t'fTore. por inclina.don de la so nel Il. C'uaudo uno
de 10 ran mi ore envia un pulso, se Jnid(' el tiempo
trans('urrido entre lao det«cion de In primera en los dos
re<'epton's eorrespondielltes.
La vdo\'idad ddonido ell la sonda soni("a y ('n ('I
10 0 d petforacioJl 1'.5 menor que .en las forma('iones.
De acuerdo ("on ('.5 0, las pJime~as lJegadas de energi'a
Ol om a los Ie-ceplores conesponden a trayectorias de
'r'iaj del onido en Is fOllusci6n cercana a Ill. paled del
aglljero.
Los hansmisores de la herramienta BHC em'lan pulsa
altt'rnntivatnente los \' 0«'5 t e leen enpar's
l.I.lt("rnad d r~f'ptores. Una compll adors en la
suprfide prom dia autolIHiticalllente 105 'r'1l.101es t de
los dos eonjuntos de receplores para eomp 1\sar los
('fl'( 0 de agltjtro, La computadora tambien integra
1fl.5 k·rturli.5 d tiempo de tninsi 0 p Ia oMener tiempos
de ~'iaje totales (yt'r Fig. 5-3). Algllnas veees, la
primera lIegacla aunque sea 10 lIficieutemt'nt.e fuert.e
pllra acti var al r ceptor mas c('[('ano al ransmi or,
puede ser IllU d~bil pala acti\'ar al re<'eptor mas lejano
(,Hando 10 a1l.-an7,a. n Itl ar de t to. una lIegada
pustt'rior dife l"lIte t' t"1 tre-n de ond~ s'u'cas pu de
a( iVIH ~J t «'plot lejano, y ntonc('s, el i('mpo de viaj('
mediclo ell e te cicio de pulso era muy prolongado.
~lIando esto oenne, la nuva soniea nHlt"_ tra tllll
e cur iOl n Iy ra ltl brupta hacia un valor I mas
....
~.J Lower Transmitter
11~
33
locidad radia.1 en al U 1\9.$ roc!l.S sin consoLidar y en
subsudo permanentement congelado.
En agujt"ros de gran di!imetro, ell posible tener una
II gada de nna onda de lodo n eI receptor Cef('ano antes
que Ill. sdial de la formado'l. Este problema prevalece
parlicl1larmente a menore5 profundidades doude los
rt'gishos s6nicos con fr{,{;l1cncia se corten con prop6sitos
sislllicos.
En todos t'slo casos se requiere una herramienta soniea
dlt (' pacill.miento largo para proporcionar una medicion
correcta de In. l'elocidad en la ~ona inalterada. CU9.ndo
los receptores estan a una dislancia. suficiente del
transmisor, Ill. primera llegada no es d rayo refradado
ql1l' viaja dentro de 18 pared del agujt'lo ino una onda
que pt'netra mas alia del a.gujero en la zona ioalterada
mas rapida.
Aclual.1I1ellk e dispont' de herramientas sOnicas LSS
que tienen espadamientos entre el transmisot y el reo
ceplor de 8 y 10 pies 6 de 10 y 12 pit'S. 1iden el
tiempo de transito de Ill. fonnadon a mucho mayor pro-
flludidad <.Jue la herramiellta sonica BHC cOlmin. Esta
herramienla tiende mli.$ a proporciollar tlOa medicion
librt' de efectos por la alteracion de la formadon, dailo
por invasion de fluidos (en eI pro eso de perforacion)
por agtands.1l1iento del agujero. Siempre son deseables
t'stas mediciones mas precisas cuando los dato sonieos
se van a utilizar pam pJopositos sismicos. La Fig. 5-
Fig. 5-3 f'r"e"t"eion dol r<gi.tro S<>nie(). (Rer. 3)
-Total
Travel Time
ms
4 compara. t'l tiempo de tninsito registrado por UllA.
herramiellta LSS con el de tHla herrall.lienta dE' esps.c1a-
rniento eslandar t'n una formacion alterada.
I usa del sistema esta.ndar BH ~ con Ill. sonda LSS
para COmpell!;ar los efectos de sgujero haria. Ill. Ilerra-
mienta excesivamente tuga. e utiJi'lia una saludon
alternaliva que e llama ~profundidMl derivada~ para
compensacion de los efe los de agujero.
La ouda LSS liene dos tHln misores y dos recl"ptores
dispuestos como se lll11estra en III Fig. &·5. Las lE'clnIM
st' toman en dos diferentes posicion~ dl" profundidad
dt' 180 sonda; uns. vn que los dos rec plores atcanz;an Is
profundidad del punto de medici6n y otra cuando los
dos transmisor 10 hacen.
lao lectura t "" T, f-4 R j - T1 ...... R]
2a. leclura t = '1'1 f-4 R J - TJ R]
La primera I('ctma f se lllemorizA. 11I\.$la qUf' ta sonda
alcanza la p05icion para efeduM la segunda lechlIll Ii
entonces s(' promedian las do para obtener Ill. ll.Iedicion
compensada.
t - Ill.. It>cturs. I memorizada + 2a. 1 dura t
- 2 X espll('lamiento
donM el nespaciamiento~ sill distancia (2 pies) entre
un par de rect'ptores.
Suponiendo quit las dos posiciones de profulldidad ell'
190 sonda se conoeen COil precision y que la illclinari6n
d la. sondaes similar pars. las dos posiciones, el sistema.
de ' profundidad dt'rivada'1 y compensado por erectos
de aglljero es equivalente al sistema SHC esllllldar. EI
U50 df'1 transmisot y t'l receptor superiort's )ropordona.
una medidon oniea t de 8 - JO pies y el dt' los inferiores
de 10· 12 pies.
EI servicio Arra -Sonic proporciona lodas las mf'di-
dones dt' los registros BRc y LSS ad('lTuls li<!'llt'
vadas otras ear9octedslicM. La b... rramit>nla ('outiene
dO$ lransmi ores piezoelec.ltkos dt' banda Bucha (5 a 18
kHz) . eparados por un espscio d 2 pies. Dos receptor s
piezot'lectricos se 10ealizIlll a 3 5 pies del lransmi Of
superior. Estos reeeplores lien n una doble funcion.
Eu agujero abierto, !Ie utili"an en co!ljunto con los dos
transmisore: para hacer rt'gistros en fund6n de I com-
p nsados por los efec:tos de agujero, ya sea estlintlares
de ('spaciamiento corlo de 3 . 5 pies 0 dl' profundidad
detivad~" de 5 y 7 pies. En pozo rev('stido st'lltilizan
para hact>t regi5tlo de cementacion estlindar de 3 pit's
( 'BL) y registros de Densidad Variable (VDL) de 5
pie.
La herramienta. Arra - onic (Fig. 5-) lambien
contiene un atreglo de ocho te('eplores piezoelectricos
d banda ancha. Los I«eptores ICsl6.n . eparados por
6 pulgadas y eI mas cercano 801 transmi or superior
esta a 8 pi~. Do d(' estos receptores, el 1 y el 5,
con una st'paracion de 2 pies, pueden emplears para
hacer regi5tfos e tandar de espaciamienlo largo de 8
- lOy de )0 • 12 pies y registros en funcion dc t
de "profundidad deriv8da" }' compt'nsados por efectos
de agujero. Tambien exisle un equipo de lIll'didon
qo consiste en un par de lransmisores-receptort>s con
muy poca epataci6n, para hacer re istros en t. de lodo
continuos. EI l1uido del agujero se extue a 'rav",
40
1,39-.8&
70
BHC Sonic Log
2·M SpM
~1• .,sIft
100
Caliper
liole Di31'n. In.
6
J4
de esta secci6n df: meJici6n al mOVf:ISe Ill. herramienta
dunmte eI regislro.
Las ocho salidas dt' los rt'ceptorf:5 las do~ de Ill. sonda
Sequen<e:
T,-A•• T)
T.-A! T.
91\ Bin.
(b. Deplh-Derived 8He Meuuremenl
lor 8-11-10-11 Spacing
(T, - T,,) + (T, - Tjl.
4
(8) eonv.nlJOf\lI
BHC Measurement
Fig. 6-6. Cornp.n....ion d.dv..d .. cn profundid..d p.or.. un..
herrft.mit:nt.a sonic::a. dot: -e:a.padamitnto lergo.
sonica se- multiplexan con Ill. salida del receptor de lodo
t y se tran miten a, la superficie en Cotlua llnalogica 0
digital.
En Ill. Fig. 5-1 se presenta un conjunto de fonnas
de onda digitalizadas a partir del arreglo de ocho
leceptores.
Las ondas se procesan a boca de pozo con los
instrumen os de superficie de Ill. CSU· el procesador
de arreglo 0 en el centro de computo ulilizando una
v tdad ra t'cniea d ondas compl Ill..
Mtis que r('gi5trat 5010 el (omponente de onda (ornpr('-
sional, Ill. tecnica de proce amienlo de Ill. forma de ollda
5t' utiliza para encon rar y analizar todas las ondas que
5t' propagan en Ill. forma de onda compuesta. Esla
ttcniea d.. cobet n<'ia d.. lkmpo de telraso (slowness
time coherence STC) utiliza un algoritmo de st'lnejal\~a,
imilar al qu 5e empl a en I procesamiento i mico,
para detedar las llegadas qu son coberente a lrav~.s
del arreglo de ondas de los receplores y para eslimar su
ti mpo d tran ito.
AI' aplicar ste aJgoritn 0 de semejan~a a 185 forlUM de
onda d(' la Fig. 5-1 se obticne el mapa de coherencia
que se muestra ("nla Fig. 5-1. Las (egiones de amplia
coherencia corresponden a las llegadas de compr si6n,
de ci~aUamientoy de Stoneley.
--.....
per ~ .nlerv~ Transit T,me (,..sIh)1~~D~~~~nl12 ~ 250 150
SP
20
-H+mV
! ('
: I
I ,
: 3-"~S-h BHC-I
• 1
I ,
I----JH----;:--I31 I
!
1-----.::"I-+--48700t-------t-~,..,..-~'4
Fig. 6-4., C'omp".".i6n d. 100 rcgiotroo 06nicoo LSS y BHC cn
8Suj.ro. 8gr..ndad....
35
Slowness ("sift)
240tr........- ......- ........---'---:::-:.,..-'"-----;-
24040
2900",---..........---.------;-----,
200
1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
me~) ''-'
Fi . 5-7. Oi"'~'-'IIl.. del contorno de I.. fum·ion d~ cohere".i"
STe.
Debido al nimlero de receptote, al regislro comple-to
del tren d ondas y a la transmision digital, In
herrami('nla Array-SoniC' pued(' proporciona.r una ran
cantidad d informacion acUstica. Entre estos datos
e tim:
• t. de 3 a 5 pi (tiempo de t,ransito de compresion de
primer movimiento)
Two Ceramic
Ttansmitters
Elghl Wideband
Ceramic Reoeivers
Two Ceramic
Re<:eivers
Mud AI
Measu ement
Section
Sonic
Logging
Sonde
Sonic
Logging
Receiver
Section
30001-"r---~--___1f_---_+_--___1
Fig. !;·6. C ..nfiguredon d~ 1...ond.. ~6nj .. de propo.ilo.
mu.ll.ipl~.
Las r stas de cada regIon definen d hempo de
rdrMo de (';Sa onda. Este pro eso se repite para. cada.
(,olljunto de [ormas de onda que obtuvo Ill. herramienta
al moverS(' hacia arriba en I agujero y se utiliz para
producir un fl'gistro. La Figma 5-8 muestra un regisho
Hpico detellninado d sta manera. Se presentan 1
tiempo d transito de compresion tel d tiempo de
transi 0 de cizallamiento t. y I tiempo de transito de
Stonele tS!' En una forn aei6n It·nta., la henan i nta
obtil'ne llll'didones del tiempo real de las velocidades
de- las ondas de compresi6n, de Stoneley y de lodo.
Entonces, de estas vdocidad('.5 e derivan los valOI' de
Ill. onda de cizalJamiento.
g
%3100 1-,-t--~----+__----f_--__1
Ql '
o
32OOr---c5"---=,...-!-------f---___1
Fi 5- . R~gialr" de 1..... IcntitudM de \"" componclll.e.
36
d".llic"do•. Cuadro 5-1
dond
ILOG es la lectura n d registro sonico en /ls/pie.
I ma es el tiempo de tra.nsito de la matriz.
Determinacion de la Porosidad (Ecua-
cion de Wyllie de Tiem])o Pl'ollledio).
Areuiscas Compact.as y Consolidadas
Despues de numerosas determinaciol\eS de Il\boratorio,
·M.R.J . Wyllie propuso par!' formll,cion slimpias con-
solidadas con pl'queiios pOlO.S distribuidos de manera
uniforme, una relaeion Iint'al prornedillda en tiempo
o de promediado pesado entre porosidad y til;'mpo de
luinsito.
(Ec.5 - Ib)
(Ed - la)
y
tJ es el tiempo de transito del ftuido dt: saturaeion
(aproximadamente 189 JtS/pie para si temas de lodo de
agua duke).
Por 10 general, las areniscas consolidades y com-
padM I.ienen porosidades de 15 a 25%. En dkbas
formaciones, 1a respuesla del registro sonko parece ser
rdati vaIH('nl(' independiente del contt'nid eXacto dt' los
poros; agua, aceite. gas e incluso arcilla diseminada..
Sin embargo en algunas a.reniscas dt' ma or porosidad
(30~ 0 nHis) que tienen lllU poca satura.cion de afllla.
(alta sahHaci61\ de hidrocarburos) y una invasion muy
poco profunda, los valores I pued n ser algo mayores
que aquellos en las mismas formaciones cuando estan
saturadas de a ua.
Si existen lutit-as laminadas denlro de la arenisc.a, los
vaJores aparentes de porosidad sonica por 10 general se
aumentan por IIna antidad proporcional al volllmeD
lotal de las laminaciones.
o
f!..t ma (ps/
V"'a f!..lma pie)(usado
(pie/seg) (lJs/pie) eOJnnll-
mente)
Arenisclls 18.000- 55.5-51.0 55.5 0 51.0
19,500
Piedras 21.000· 47.6-43.5 47.5
Calizas 23,000
Dolollli tas 23.000 43.5 43.5
Aubidritas 20.000 50.0 &0.0
Sal 15.000 66.7 67.0
Revesti- ii.SOO 57.0 57.0
miento
(bierro)
Preselltacion del Registro
Las velocidades sonicM t>n Iitologfas de fOtliHldones
comunt>s flucl1ian alrededor de 6DOO a 23,000 pi s/st:g.
Para evitar fracciones d ..cimllies pt:qut:iias e regi tra
el iuv('rso de la v locidad t (en escala inglesa) en
lIlicrosegundos por pie (lIs/pit» sobre un intervalo cerca
de 44 tJs/pie para dolomita <Iensa de poro. itlad cero a
cerca de 190 ItS/pit' para el agua.
EI liempo de han ito por 10 gt'neral s registra en una
5 ala lineal en las Pistas 2 . 3 del rt'gistro (Fig. 5·
3). EI lit>mpo de viaje integrado se da por una serie
<It> plIntos que por 10 general se rt'gistran en e1 e tItUlo
Izquierdo de Ill. Pistil, 2. 'Ilda pe<luno pico indica un
allmento de 1 illS del tiempo total del viaje; eada 10
Il\S l' r istra 110 pico glande. EI tiempo de viaje entre
dos profundidades se oMiene simplemt'nte contando
los pi'cos. EI tit'mpo de \;aje integrado es uhI para
propOsil.os sismko .
Velocidades Sonicas n las Formaciones
En formaciones st'dimentarias, Ill. \'1'10 idad del onido
dl;'pe-nde- dl;' muebos pauimel,ros; principalmen~e. de-
pende d,,1 lIlat rial de 111. matliz de roea (arenisca, eal-
i~a, d I mila... ) y de la distribucion de porosidad. En
el Cuadro 5·1 se presentan los rango de valores d(' la
velocidad soniea y del tiempo de transHo para matrices
d roeas y rev\"stimi('ntos comunes.
Los '-Il.lores mt'ncionados son para sustancias no
porosas. La porosidad disminuye la velocidad del
onido a trave del mat.erial de la roea y aI mismo
tiempo aumenta el t.iempo de tuinsito.
• fe d(' 5 a 7 pi('s
• te d(' 8 a 10 pies
• Ie dE' 10 a 12 pie-s
• Ie (tiempo d(' transito de compresion derivado del tIen
d('ondas)
• I, (til'mpo de- t,rliusito de cizallamiento derivado d('1
Ir('n d(' onda.s)
• 1S t (ticmpo dt" lninsito de Stouele . d('rivado del hen
dt> ondas)
• te d(' 6 pulgadas (tit>mpo de tranito dt> eomprt'si6n
de primer movimiento)
• Til'1l1 po de hall ito de lodo
• Regis to de amplitud
• Analisis de ('nergia
• Ie. I, ts r a traves <lei revl'stimiento
• Datos de 'BL/VDL a trav' del revt>stimiento
37
EI valor p st' da aproximado 11.1 dividir t'ntre 100 la
velocidad sonica en las capas ct'rcanas de arcillas. in
t'mbargo, d factor de ro[[t'ccion de compactacion st'
dttermina mt'jor 11.1 comparar tPsv, como st' obtllvo de la
Ec. 5-1, con III. porosidad rt'al obtenida de otra fuente.
Es po ible aplicar varias solucione .
EI lIl~todo Ro: Se comparan 10 valOfe de 10
registro sonico induccion 0 laterolog, en arena. dt'
a.glla dulce. EI valor de R() que 51' encontro a partir
dt' Ill. r . istividad se divide entre R w parI\: obtener
F. Entonces, de F se deduce q, ( arta Por-1)t'
compara con ¢sv de la Ec.5-1 (porosidad sonica sin
corrt'ccion dt' compactaci6n). EI valor de Cp es igual a
Art'nas no Compactas
La aplicacion directa dt' Ill. ecuacion de tiempo IHome-
dio proporciona valore.~ de porosidad que son mu al-
tos en arenas no c.onsolidadas e insuficientemente com-
plldadtlS. Las ar('nas no compaetas prevalecen en las
formaciont's geologicamente mas joveneS", en particular
a bajas profundidades. Sin embargo, aun 11 profundl-
dades mayores, esias arenas mas j6venes con frecuen-
cia no estan compa.ctadas cuando los direr nciales de
presion dt' Ill. carga lito tatiea a fiuidos de fOfmacion son
menort's de alrededor de 4000 a 5000 p"i. Esta falta de
compactaciOll put'de star indicaela cuando las arcillas
ad 'ael."ntes pre entan valores t mayores a 100 Il$/pi .
Cuando las formaciont'S no estan suficientemente
compactas, los valores t observados on ma ores a los
que correspondt'n a Ill. porosidad dt aeuerdo con la
formula de tiempo promedio, pero la relacion.j) 1\
funcion de t todavia es aproximadanl n~e Hnea!. En
t's 0 casos t' aplica ala Ec. 5-1 un factor dt' rorrecdon
t'lUphico ('p. para dar una. porosidad onegida., .pSVC&fO:
I~
100 t 109070 80
atI 60
4tma
I1ma
para C". 5i st' conoce que una. arena esta limpia Ilt'na
de Hquido, t'ntonces Cp = <psv /.pD.
M~todo de nell.trones: Para aplic!\r los dos metodos
anleriores se requiere de ar('Ua lim pia. 5i las art'nas
contienel\ are ilia, no I' pm-de utilizar COil S uridad
nillguno de 10 dos l1letodos. 5i st' dispone de Iln r g!stro
de neutrones SNP 0 CNL"', puedt' COmlll\rarst' 4>N con
rPsv (0 con t) utilizando 1« 'arta Por-3. Las dift'rendas
t'ntrt' <PN tPsv en arenas lienas de agua se d ben a
la falta d~ compactacion. Para dicha !If('nas, 'p =
rPSVNN.
En algunas roeas de alta porosidad invadid Ii era-
l1lt'nle COil Alta satll.racioll de hidrocarbufos, III. porosi-
dad del 50nico puede st'r mu ' alta debido al efecto dt'l
fluido. Tanto (') aceite como d g trallSl1liten el sonido
a vdocidade menores (tit'mpos de ransito mayort's)
que 1'1 agua. Por 10 tanto, Ill. transformacion dt'l tiempo
dt' hansito n poro idad, que supon que el agua es el
ftuido que satura los poro , algunas vt'ces sobrN-stima.
2.5
2.4
Fi 5.9. CtMI.«. de d,..."id..d-.onico utili."d" p"n. I.. det<rmi-
",,,,ion dd f"ctor de eom~el"d6n.
2.6
2.2
2.3
.psv /.p, este valor de Cp put'de utilizarse para analizar
confiablemente 1'1 potencial de arenas con cOlltenido de
hidroearburos.
Metodo grafico de interrelaci6n d nsidad-sonico:
Cuando se dispont' de los registros de densidad y sonico,
105 valores ,,~ (t'n Is. ordeJiada) y t (t'n la abscisa),se
ntalea:n sobre diferentes a.renas en el intervalo de
interes. Si las arenas no contienen gas, algnnas dt'
e!las esta.n Ii IIIpia , una IInea hazada desdt' el pu nto de
la mahiz y que pQ.$e por los puntas colocados hada t'l
extremo superior izquierdo st'Ili.la linea de ar..nll Ii lllpia
(Fig 5-9). Para cnalquier valor de porosillad dado ..n
esta linea de arena limpia, habra. un valor t. Se buse-a
este valor t t'll la Carta. Por-3 y se va tn direccion
vertical hasta el valor.p. La interst'ccion dara t'l valor
(Ed,-3)
(Ed - 2)
dJ _ t -Ima
SVC&fO - t - t
f "'"
Las leduras t aumentan porque t,It t'S generalmente
mayor que tma de la matriz de la arenisca.
'a bonatos
En earbonatos que tengan porosidad intergranular, to-
davia e aplka la formula de tiempo promt'dio, P 10
algunas vect's Ill. <"$huehu9. y la dishibucion del tamaiio
de los poros son bastante diferentes a. los de las arenis-
Cas. Con fr('('u('l\cia hay cierta porosidad secundaria
que con iste dt' vt'Slculas y fra.cturas con dimt'n iones
Illucho mayores que los poros de Ill. porosidad primaria.
En formaciones con vesiculas, Ill. velocidad del sonido
parece depender en gran parte de Ill. poro idad primaria
intergranular, y la porosidad dcrivada de 10. lectura
soniea por lUt'dio de la formula de tiempo promedio
(.psv), tendl'ra a ser mu baja por una cantidad que
se acerca a III. porosidad st'cundaria.. Por 10 tanto, $i $e
conoce (a partir de leg! tros de neuhones 0 densidad,
por ejemplo) Ill.. porosidad total (.pd de una formacion
que presente porosidad primaria y secundaria (4)J). t'
puedt' t'stimar la eantidad de porosidad st'clmdaria:
38
Ill. porosiclad dt 18 roca. En estos casos, la porosidad
derivada del tiempo promedio se llluJtiplica por 0.9 en
{ormadont's qut' lIevan Ilceite y por 0.7 en (ormaciones
que Ill'van gas. Estas corruciones de ftuido solo se apli-
can cuando la porosidad derivada d I ti mpo promedio
es evidentemente Hluy alta.
Ecuacion Empirica Basada ell. Ob$ervacioue5 de
Campo.
Los problemas constanles cOn I llSO <I ... la ecuaciou de
tiempo pfOtl\edio, asociados con las numt'rosas com-
paradones del tiempo de transito sonico ontra porosi-
dad, dieron lugar a la propuesta de una lransfonnadon
empirica. d liempo de rlinsito a porosidad, la cual
lambi"n se IUIIe-slra en la Carta Por-3. La trans{oJ-
mariorr emplrica y se basa por completo en compara-
ciOlit$ dt ticmpo de tHin ito ooico contra una medici6n
(i" porosidad independiente.
L(I, transformation empirica pre enta varias caIaC-
teri~lkas ~obresalientes. Primero, sucede que todas lIu
areniM'fL'; de- cuarz·o puro pueden caracterizarse por nl\[l
vt'! ddad dt la JfIatriz llDica un poco menor a 18,000
pi(':s/sg. Se ugiere un valor de 17, 50 pies/s g (o
Im .= 56 )Is/pie). Caliza . dolornHa.tambien pafecen
presentar wlocida It- de mat.riz tinicas: para la caliza
20500 pie /seg (0 t..,,, =49 Ils/pie) y para Ia. dolomita
22 ;50 pies/st (0 t rn,,= 44Ils/pies).
rum Ill. arrnisn., la han (ormaciol1 da valores de
poro. idad algo Inayores en d ran go de porosidad baja
o media (es decir, entre ..I 5 d 25%) que los
que se obtien neon la e(ua.ciol1 de tjempo promedio
olilizando una velocidad de 18,000 pies/sug, De hecho,
con Ull 1 % de porosidad,la transformaci6n indi a
una porosidad similar' a la que d(l In «lindon d",
tiempo promt'dio si St' lltiliza un~ vdocidad de 19,500
pit's/ ego Por 10 tanto, parecc qu las matrices de
lIIa'or velo idad que se emplearon en la interpretacion
sonica en el pa ado, se seleccionaron para fOrzlU a que
la ecuacion de tiempo promedio diera una porosidad
ma. r al en un rango d' bajo a medio; e to se aplica
l.anln a las areniscas como a 10 carbonatos.
PFlla arenas dt porosidad moderadamente alta (30%).
la transformacion empirica propuesta por 10 eneral
orre ponde a Ill. ecuadon de tiempo promedio uando
se utiliza Vm4 = 18,000 pi sjs g.. Sill tmhargo, con
1;I1\a porosidad mayor oJ 35%, el tiempo de transito
.oniro aUIllt'n.ta II lIcllo mlis rapido que la poro idad,
• Sli respu(' 'Ia I' desvla rapidamente de la predicha
por la t>Cuaciol1 de tiernpo promedio. A<IUk donde
la ecuacion requerira. una corrf'ccion p r 'falta de
rompaclacion". EI nu vo proceso elimina la necesidad
d 1 factor de correccion . proporeiona directalll nle In
p to~idtld.
Esle proceso emplrico puede aprol;iUlarSf' n lodo el
rango de porosidades que I' encuenlran notma!Jne-n c
rnt'diante In sigllient eCl)a ion.
¢sv =C (tWG - t,,,,,) (Ee.5 _ 4)
fLOG
EI valor de Ill. onSlante ~ pude fluduar entre 0.625
a 0.7 depf'ndit'ndo del investigador. La Carta Por-J
emplea 0.7 para C que {ne el valor propuesto oriinal-
menIe. Sin embargo, comparaciones JDaS reciente5 d'
Ii mpo de transito a porosidad indican que 0,67 f'S IIllis
adecnado.
Para el caso <I .. una rota de )'acimiento salurada de
gas, C Se convierle en 0.6 ~' se deb", \ItiJi~ar c\lando
Iaroca investigada por Ill. herramic:nla sonic,a con'iene
una c.8ntidad considerable de hidrocarbllI05 en fase
gaseosa (vapor). Debido a la poca p;oflll1didad de
imestigacion, esta condici6n solo existe normal mente
en areniscas de mayor porosidad (mayor al 30~).
Correlaciones con la Curva t
Las variacione$ dll velocidad, en di{erentt'~ tipos de
rocas, producen una curva s6nica que putde correia-
ciona Sll. Ademas, la buena definicion "erticaJ del rt"-
gistro sonl 0 )' a la reduceion del efecto dt' agujero de-
bido !\ I" cornpensaci6n pOI e(ecto d.. ag\tkro, har.e que
este registro sea excelente para la orrdaei6n. Es mu)'
liti! en algunos CMOS donde OlIOS regislros dan malus
resultados (seccioMs ar<'1l1osas gmesll.S )' ('vaporitas).
A lemas algunos tipos de formaciones, en particular las
vapOIitas, pueden identificars radlmen e a partir de
sus vll.lores t.
Presiones Anormales de Formacioll
Las formaciones qu ti..nen prcsiones de f1uido anor-
mal mente altas, con frecuencia estan sobreyal"idas par
ardllas sobrepresionadas que tienen un (,xc,eso de agua
til los poros, El tiempo de t.ransito souico es ma 'or en
tstas arciJIas q\le en las que se compactan normalllleute.
Por 10 lanto, puede emplearse un registrosonico para
predecir la posibilidll.d de sobr ,)1 i6n.
Normalmenle, d tiernpo de transito sonico decreee til
la ardUas al aumentar la profllndidll.d. l n grafieo
de 'sta knd('neia, t,h contra profu ldidad, define
la compactacion normal. L desviaciones de esta
tendencia hacia valores mas al os sugif'ren lII\a s cdon
anormal obrepresionada (Fig. 5~10). Si litRc
exp Iitneia en eI area, 18 magnitud de Ill. obrepresion
puede frecuentemenle relarionars eon la diferencia
elltre el tiempo de transito real n la arcilla y 1'1
esperado de la linea d tcndeucia de compactacion
normal.
Interpretacion de la Onda de
Cizallamiento
Toda Ill. discusion precedente . e ha ocupado de la in-
I rpIetaeion del tiempo de Iransil de comprcsion. Con
la herramien'a Ana - Ollie 1'1 registro de Ill. forma
d onda completa, es posible ahora obt..ner mtdiciones
de tif'mpo de tIliuslto de onda de cizallam.irllto de una
forma J\1tinaria, Adualmente e empi..za a exploral
la apLicaeion d Ill. ucla de ciz·allamiento en 1& evailla-
cion de las formacione.. Es ob,·io que 10 datos d
velocidn,d de la ollda de cizallamiento resuUl\ran litil s
para calcular propif'da.des de t'll.Utiddad e inelaslicida,d
de la loca yeomo complt'm llto de los datos slsmicos
de cizallamiel\to. L-os ddos del tiempo de transito de
In. onda de dzallamiento Lambien son ,Hiles para iden-
tific&r 10. minerale de las matrices y los fluidos de los
39
AnhidIita, Ima ~ ] 00 IJs/pie
Agua, 'rna::::; 350 J:ts/pi
compresl0n tel Y titJnpo dt' transito de cizallami nto t.,
put·de usarst' para identifi"ar el contt'nido de millerales
dt' las distint ~ rOC!l$ I\travt' adas por t'l por-o. La
t~cnica es similar & otr s tf(nic;a.<; de graficacion de
rt'gistros de poro$'dad (dt'n idad-nt'utrones, SOlllcO-
densidad, s6nko-neutrone ).
Exist videnda de que el tiempo de tUlusito de la
onda dt' ci1ialJamiento pm.de ser tltil para ]8 identili-
cacion de fluidos. Ob$('rvaclones de laboratOJio :sugie--
ren que una ligera atuacion dt' hidrocuburos di. mi·
Iluy la veloddad de la onda de comprt'~6n (rdativa a
la sa Ufacion del agua salada) n. traves dt' la wca porosa
y aUI:ll nta. la velocidad dt' la onda de c"zall miento.
ambien Se obst'rvo una relacion entr(' la porosidad
y Ill. velocidad de eiz.aUamiento (0 tiempo de trAn~ito
por intervalo). De ht'cho, la relaei6n de tiempo
promcdio, (Ec. 5-1) y la. reladon l'mpltica (E<:. 5.4)
q1le rd"donan el -iempo de transito de "ompIC'si6n con
la porosidad palecen tamMen apre rse al tiempo de
trlinsito deci~allamjellto. Dt'sde l\lego que deben usarse
panimetros de matriz y de flu"do adt't'uados. Para Ill.
propagaci611 de Is onda de cizaUamiento los pauimetro
on a.proxillladamente:
76 J.tsjpie
90 IJJjpie
Dolomita t ma ~
'aliza, t ma ~
Areni ca, t ma ~
SP 1? Sonic BHe Conductivity
"0
~ :T ,.slft Mil imhos mlm2(/l 150 100 502 10 1000
/ I--' .... 1"--- --...- ..
~~ ::-- 1 ~...4: ___•-~-
rs -~ --- ~... ~ ---<11 --- --.
~ 8 .;; ~ .- r'"-~:: ~
~ .. r-- :.:.=..;.--
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,~ I --~~ L~ - ..~-_ ....
(> r-. ,,.
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f; I~ ~ 1-.; -'~ 1+:f-
t> 0 ~
1 • ~~....I v'
~~
;'
b IlL ('
~ "). j,S
T ~ }~-<
1\), ., !}~' ~ :- 11-.0 ~
Jr~ ~/
40
E SIDADREGISTROS DE
Estos \' lotI'S :>on provisionale . L ('xp..r· t'l\cia pos-
tt'rior <:on ('I it'mpo de transito de dzallamit'nto puede
Uevar a mayor pred$ion, Dc igua] forma, mendonaI
un valor de tiempo dt' trAnsito de cizallamit'nto para
el agua es algo ima -inario ya que e1 agua no propl\ga
las ond d dzallamiento. Sin emhar cl u 0 del
valor mencionad para el agua en In. ecuad6n de tiernpo
promedio sip8.1 {:e proporeionar Vl\lOI S dt> porosidad
aeeptables.
Pl"incipio
Una fut'nte tadioacliva, que se apliea a la pared del
agl\jero e I un car ueho de.lizable, emitt' a la fou lacion
tayos nuna dt' mMi na l.'nergia. Se puedt' <:onsideral
a t'sk>s ra 'os ga.m ua Como partlcllias d(' 81 a velocidad
que ehocan "on los electrone en laformacion. 'on cada
choque, 10 ra)'o gamma pierden algo de 5U energl8,
o registros de densidad usan prineipalmelltr.'
como regishos de porosidad, Otro u os incluyen
identific cion de min('ra1es en deposito de t'\'aporitas
detece'on de gas, determina,cion de la dt'nsidad dt'
hidrocarburos, evalua.ci6n de Icnas con areill d
IHologlas complejas, determinacion de produ"don de
lu itas con cont nido de aceite, eakulo de presion de
sobreea y propiedade mc('linkas de las roeas.,-
60
100L,--"----,-l.,,---"----:7::------''-----:~---I.-____;:
60 100 120
41onea,
poros (Fig. 5-11).
Por ejemplo, un diagrama del tiempo de transito d
1,381·86
Fl . 5- HI. Delt:cdon dt: un" ZOO" s.obr.p~s.urizad".on ..I ."gistro
50ni('o
40
V.in, 'hifl 'Y.,n
0
0 [J •
1.75 L:;. A •
2 I
2.5
33
66
39
Mulkake
.. Wilh Barite
;;; .. 1m,,/.. 'h' >to.
t!: Barile ~'" .In. In. In.
CJ)
.6
E
&
u
ShortoSpaC!ld Delec10r Counting Rale
2,
R gistro en Aguj ros Va lOS
EI dia fama d(' e pina y ('0 tillas para agu,kro . vados
no ignal al que s rnu tra ellla. Fig. 5-13.Cuando la
h('rramienta de d nsidad se t'mplt'a en agujt'To ...ado, la
dc:nsidad tolal e ealcula autollltHicamente d aeuerdo
con la re puesta de la herramien a al agujer vado.
o
U
'"CD
o
i 610 se utilizll. nn d teetor, no es fadl det"nninar
la correccion ya que d p('nde d('1 e p SOr, d('1 pe 0
e induso de la. eomposicion del c"njarrt' 0 del lodo
in rpuesto entre el cartudlO y las formaciones.
mo s' mue tra en Ill. Fi . 5-12, en eJ FDe 0 regis ro
d densidad de formadon compensada, ~ t.ItiJi~al1 dos
det to! de diferentes espac'amientos y profundidadt"S
d investigacion, La 'arta de la Fig. 6-13 es una
representacion de ritmo de conteo dt' ~paciallliento
largo contra. corto. L s puntos para un valor dado de
p~ , para dist'ntas condiciones del enjarre caen lllny
c('rca dt' una. eU[\'a proIDt'dio.
Utili1,ando estas curv8S promedio posibl(' colocllt c"n
eI diagrama los dos ritmo de conteo y dt'tc"rminar el Pb
corregido dt'l dia ramo. in ninguna Illedidon t'xplicita
de la den idad 0 del ('spesor d I elijarre. Esta teeniea de
medicion st' conoce como d "espina dor al cosLillas"
(spin and ribs),
La correction t' hace autol1ulticamente y Ill. curva
corregida Pb t::..p (Ia correcci 'n hecha e graban
dirt'etamente en 1'1 registro (Fig. 5~ (4).
La. distan<:ia c"n r el (r('nle del cartllcho Ill. e:x;lremidad
del brazo exc'nhico se graba como un re . ho de
ca.libr ,qu a 'uda. a ('\'aillar la calidad del conlaeto
entre el cartneho y la formacion.
Fjg~ 15-13. Dil'lg:t'ftm", de "punt.-l\!!I Y Une~s" quit mu~s."rR. lft
~.pu..ta de 1M la,,,,, d. <0111eo del FDe ...1 nj..r~, (Rer. 16)
FiR. 5. L2. Dib"jo ••quemlitico deL R..,gi.tro d. Densid"d de
on"" ion (FDe) d. dohle ••p&<i"r"ienlo, (Ref. 16)
quipo
Para mi nimi I\[ Ill. infiu('ncia de la columna de lodo,
la (U('1I e desli1,able y el detector estan cubiertos. Las
ranUTaS de 1. elllirtas se aplicall contra la par('d del
aglljero por III io d(' un bra1,o exct'ntrico. L (uena
.i rcida por 1'1 brf1.zo cI diseiio en forma de arsdo d I
palin, Ie permit n cortar a travt' de·enjanes suave.
Cualquier enjarrc 0 lodo que quede en re la h rrami('nta
y la formadon s" visto" • C0l110 parte de ta liltima
y dl'bt' ton\arse CII cuenta. e rt'qui Ie uIIa c.out'·ccion
cuand d con acto enhe el cartllcho 'Ill. formll.ci6n no
('S perfedo (cuando ha - elljarre 0 ifre- ularidades en Ill.
pat'd del agujero). En condidon de favorll.bl 5 e ta.
corr('ccion pllede scr bastante grande.
l\nnqne no Loda, II\- c('den al e1('rt,ron y c.onlinuan con
('nergfn disllIillUida. Esta ellISe de inkraccion se conoce
como 1.'1: do 'omp on. Lo fa oS gaIllma disperso
que Began 8.1 tlt'Lector, que esta a una dislancia fija
de la f\lent , se cuentan para indicar la densidad d la
(orm8cion.
El 1II11l1l'fO de colisiolH's n I ('fec 0 :ompt n (' ta di-
redamente reJadollado con ('I IlIlm('ro de ekc rones de
la forlll cion, 'n con ecuencia, Ill. !espue La d(' la h rra-
lIIi('nta II' d ·nsi lad ('shi d terminada csellciallll('nte por
III d",m;i lad de 10 ('I ('drone. (nllluero de eleclrones por
c<:n im Lro clibico) de la f: nuacion. I,a densidad d 10
lectron,.~ "stli r laciollada con 1'1 v lum n de densidad
real Ph qu(' a u \'1'1, depende rle Ill. dellsidad delmatedal
Ie la matriz de In TOea, la porosidad de III formacion y
la den idad de 10. fluido qu(' lIenan los POf S.
41
Deosidad de Electrones y Densidad Total
El r~gi tro d densidad responde a ]a df'RSidad &('
eledIOJllcs de la..s fC>Jmac'ones. Para t1D& sustancia que
cOfisisk de un solo el("nlt"uto, el indice de densidad de
eledrone , Pt, esta It'ladon4do on]8. densidad total,
Pb:
Efedo de Agujero
La Carta Por-15 pre:senta las correcciones nt>eesarill.5
pllra t,funafios de hssta 15 pulgadas('n agujelos Uenos
de lodo y gas. La.s correcciones son insignificante.8 para
agujeros con un diametro menor a 10 pulgRdaso
La henamienta FD 110 SieJllpre sigue el misUlo Jeco-
nido a 10 largo del aglljero en 'llbs cnentes corridas.
Si .las formaciones son bMtante heterogi-.nl."M y t' eltell,
po.rejemplo, mas caverl'las 0 Rsura.s d Ul lado de Ill.
pared dt>l aglljero que del oho, la..s <los cor id..~ pl.l~dt"n
\'a.riaf un poco. Sin embargo, con nlll.Y poea fiecllencia
5e enclleiltran desacueroos, ya que d cartlilcho Ut'nd17
II. couer sobl(" la paIte las baja de agnjelO que casi
nunca es absolutllJoente vertical.
(Ee.S -5a)(2AZ) ,P. = p~
Oalibl'aci6n
Los est8.ndares dt> calibrad6n primarios pal'!" la
h('uamienta FDC son fOlmaciones dt> Ill.ooJalQrio de
ca!liza satnradas con agua dulce y de mucha purez&.
y dell$idad s conocidas. Los estandares se<:l1ndarios
(calibrad6n ~n taller) on glandes bloques de ahl1ninio
y azuue en los que:5 inseltll. ·la sonda. Estos b oques •
son de un diseno gl'OLr Hrico y de unaeomposidon
cuidadosa y sus caI8.ctedsticas se reladou6fon on l<l.~
f'ormacioJlles de ClI.lizll. PUll erificar Ie. cone ·6n a.\1~
tomatica pOE enjarre se utilizlI.n d05 diferentes espesores
de enjnne &rtificiales con los Moqnes.
Fil1ahnente, en ('1 sitio dt>l pozo se u.tUi'Za un ...alibre parR
ptueba..radioactiva que produze8 una senal de intensi-
dad cOlloc:ida paIa verifical d sistema de .eteeci61 .
2.5
-.25 0 +25
"...-----".- - ---
Correction
gfcm3
Bulk Density
glcm3
Gamma 'Ray
API UnilS
o 100
Caliper '0
Hole Olam. in. ~
h:------~ S-§ 16 <I>
Presentaci6n del Registro
La infomlaci6n dd regist.ro . pre enta como se
llllH:5tra ~I.l la Fig. 5-14. La.curva de dell5idad tota[, p~,
M'regi tra "'111<1$ P':stas 2 y 3 con una escala de densid&d
]illl",ll en gramos pOI celltimeho <:ubico. Tamb"tn
pu('de regislraI:S nna CUlva de porosidad opdonal en
las Pistas 2 . J. Esta e:s una solndon continua de 1a
Ec. 5-7 usando valol prel"'stablecidos de Pma Y de PI
seteccionados de acuerdo con las cond"c"ones.
EI iJ.p (que indica ctuinta ~Olllpt'n:sac.ioude densidad
to ha aplicado para conegir el erecto de enjaue la
rugosidad del aguj to) po 10 g nernl se registra en Ill.
Pista 3. El calihre se r lstm ell In Pista 1. En Ill.
Pista 1 tambien puedt> regislrarsl' Sill ult6n("am ote l.lOa
c1.l[V& d(' rayos gamma (GR). Si se <:.one un rt>giho
n~l\tronko compensado en combinacion con d 1 gisho
FOG, t mbien s(' g a,ba. en las Pistas 2 y 3.
PaIn Illla s1tstanda mo.le<:ular, el illdice de densiclad
d el ctrones se relacion& con la densidad total:
y
A e5 elpeSQ atomico (Ph/A !.'s propordol\l\l 61 ullm!"ro
de alomos por <:entimeho ... ubico de la sustll.ucia).
(Eo::.5 - 5~}P. = p~ 2
dOllde
Pb e5 la dl'nsidad total real]
Z es el numelO atomico (ntitnero de electrones por
ll.tomo),
donde
EZ' ~ cs la Suma de 10 nUll1('Ios a16micos d oS
a.tomos que constituyt>u Is. molecu.la (igual al numero
de dt"ctrones por mol6cu! ) y Peso Mol. es el p SQ
rnolecuhu.
1,401416
Fig. 5-l . P",,~~nt..clO·n del rcgistro FDC. (Ref. 1(i l
42
Para In Illayoria cle In.!; sllslandas de formadon, laS
clullidn.des eRlI par 'nl !;is de las Ecuadones S-5a y 5-
r.b 1'1' n.(I'Uflll mucho a la un'dad (Columna 4 dE' los
Cuadros 5~2 y 5-3). Cua,udo lalll'namiellla,d.. <knsidad
,e mlihra n formadollt's de (.aUza saturadas con agna
dnk" la d..usidad tolal apaumlE', Pa, comQ E'S Il'lda
por la !It'rrarnit'I1la estli rdacionada con d indice de
densidad de e1edrones p. t por:
Para arenisc-as, calizas y dolomia sahll1\das dt~ n\lido,
la ledura de la herramienla p", e... prlicticamente
identica a la dl'I1sidacl tolal real p~. Para linas cuanta.!!
sustllncias, como silvita, sal, yeso, anhidrita, carboll
y para formaciones que lIevan gAS, son Ilccesarias las
correcciones que se mue.l.raD I'll la Fig. S-15 para
obtener valores dt' densidad total a partir de las ledura.!!
del registro de densidad.
I I I
Elemento I A I z I 2~A
Il 1.008 1 1.9841
C 12.011 6 0.9991
0 16.000 8 J.OOOO
Nil. 22.990 J1 0.9669
Mg 24.320 12 0.9868
AJ 26.980 13 .0.9637
5i 28.090 14 0.9968
S 32.070 J6 0.9978
'I 35.460 17 0.95
I{39.100 19 0.9719
I ell 40.080 20 0.9980
Para f1uidos lt$llal~s rn poros' (exc('pto gas e hitlrocar-
bUIOS ligeros) y para llIinera1es comuues de las matrices
de yadmienLo, 180 diferencia. E'uhe Ill. densidad aparenle
Pa I qUE' lee eI registro de densidad y la df'nsiclad total,
Pb, e.~ tan p (~II fia q\)( no . e toma en cuenta. De 180
E lIll ion 5-7a, exhaemos a <jJ:
Porosidad a Partir del Registro de Den-
sidad
Pata l1na forma.cion limpia con una maLri.z de densi-
dad conocida Pm", que tl'llga 111Hl potos'dad 4>, que con-
tenga. 1111 IiquidQ de d(nsidad promwio PI, la densidl1d
tolal de la fotltlacion p~, s ra:
P" == 1.0104 P,
Cuadl'o 5-2
0.1883, (Ec.5 - 6)
Pb == rP PI + (l - CP)Pma.
A. _ Pma - Ph
';'- !
Pma - PI
(Ed - 7(1)
(Ed - 1b)
Cuadro 5-3
donde Pb := P" (con las excepciones observadas).
I 1 Densidad I 'S I I P.CompllE'sto Formula I Rea! p~ I Peso Molec. , P. (wmo 10 c.apla
I
I I I I Ill. hemunienta)
I I I I
Cuatzo I Si02 1 2.654 I 0.9985 I 2.650 I 2.648ICalcita 1 GaCOa I 2.710 0.9991 I 2.708 I 2.710
Dolomita I aC03 MgCOa I 2.870 I 0.9977 I 2.863 I 2.816
Anhidrita I CO,S04 I 2.960 I 0,9990 I 2.957 I 2.977
Silvita I KGI I 1.984 I 0,9657 I 1.916 I 1.863
Halitll I NaCI I 2,165 I 0.9581 1 2.074 I 2.032
Yeso I C0,5042 H 20 I 2.320 I 1.0222 I 2.372 I 2.351
CarbOn I I 1.400 I 1.0300 I 1.442 I 1.366
AnLracita I I 1.800 I 1.0300 I 1.852 I 1.796
I I I I I
Carbon 1 I 1.200 I 1.0600 I 1.272 I 1.113I
Bituminoso I I 1.500 I 1.0600 I 1.590 I 1.514
I I I I I
Agua Dulce I H2O I 1.000 I LnO] 1.110 I 1.000
A l.Ia Salada I 200,000 ppm I 1.146 I 1.0797 1 1.237 I 1,135
A'ceite I n(CH2 ) I 0.850 I 1.1407 I 0,970 I 0.850
Metano I CH4 I P",.tll I 1.2470 I 1.247pm.th I 1.335Pm,'h-0.188
Gas I Gt . t H1.2 I 1'9 I 1.238 I 1.238pg I 1.325pg-0.188
43
•
Fig, 6-16, Corr~<don n.c~ ri.. p ..r .. "bt..nu 1.. den.;d...:! de
volllm~n r...l del r.giotro d. d ,,,,jd..d. (Ref, 2)
dOlld~ P es la concelllracion cit' NaGI en partes !JOt
millo 11 .
La Carta Por-5 IUlle tIa pOJosidades del FDC contra
It'Cturas P~ para disllntas matrices y valores PI de 1 a
1.2.
EI ~lIadro 5-3 prescnta valo!4'ls comunt's pala Pma
EI flllicio e-n lo! poros de- la~ fonnaciones p",nnea.blt's,
dt'ntro cit' la. 7.0 HI. r'c'l ati Vatueli h: pOCO pwfunda que
lllve.!!tign la herrl,l,llli'c'ntf,l c'c'rca de 6 pulgadas) I pOlio
genera,1 e!l en ~11 mayor parte IUlrado d(' lodo que pUt'de
tt'nl'r IIIHI. d ..nsidad (jlle varia dt'Sde menos de 1 a mas de
l.1 dependlendo de $" salin"tlad, templ.'ra.tura )' presion,
La Fig, 5-16 PI ~","ta las dt'nsidadt's de soluciones de
agua y Na.Cl a diferentes temp!;' alIHM, presion('S y
salinidadt's. A i5° F (21.5"(:) Y a pre :ion ahuosferica,
lac r'c'lad6n t>fit! la s,alinidad del agua por NaCI y la
densidad puede aproximarsecoll
200
Temperalure tOG)
100 150
1.1
Efecto d~ Artillas
l ... arrillll. en las formaciones pnedt' deetsl la inlt'r-
pr'c'tad6u. Aunque las propiedades de las arcillas v8.lian
C.Oll la forllla('ion y la ubicaci,',n, las densidad{".s t1P]cas
para (,Qp.acs y laminaciont's aJcillosll.S SOD d{"1 orden de
2.2 a 2,.65 g/(,1113. Las d~n iclades de 180 aJcilla lie-oden
a ser menores < POC~"; profundida.des domle as flll"t:tas
compactante.s no son tan grand!."~. La !ircilla. 0 lutit.as
diseminadas en los l'spados porosos puedt'll tt'lll'r nna
dem;idad algo menm <llle las c~pas de arcill .
0.S5L_.L__-l_--~----::400~'~4'"
40 100 200 300 ....,
Temperature l°F)
MOI-~I---_J_--+~-~_l
Fill· 5-16. D~n.id..d~ de agull y soIudon•• d. No. '1" <liferent••
tomper"tUIM '! p..,..ionc•.
0.95L--l.-------.j!------=-:.......-~-~+__i
La d'c'nsidad apart'nle del gas romo la capta t'!
registro de d'c'nsidad, put'de calcula.rse si se COl\Ot~lt la
compositioo ), la densidad del gfl$. La Fig, 5- J7 es
un diaglama que llIuesb", pa.ra un gas de composicion
espt'dfica, los valores d P9 (densidad rt'al) Y Pga 0 la
densidad a.pal nte del gas, que lee Ia herra-mie lta de
dens'dad (COli base en Ill. de Rsidad. de t'1"'thones) (Oil
(undon de 16 pre:si6n la tempt'ratura. En formadoltes
atuladas COR gas ell la cercal\'(t dd agujero lise P9" en
lugar de PI en I.. EClladon 3-7.
(Ec.5 - 8)Pu' = 1 + 0,73 P,
Er~do de Hidroca.rburos
Si !'xist!'l:I Itidrocarburos lesid~lal {'t\ la region inves-
tigada por Ill. herramienta FDC, su presencia puede
aredar las It'dtlT dt'! registIo. EI t'fecto del ac.eite
ptu·dc no ser notable debido al prolUt'dio de densidad
dt'! Ihliclo, PJ (dt' P" Y Pm!) y plobablelllente todavia
sera celcano ala U11idad. 5i hay una cQJ\sidelable salU-
racion cle gas residual, su efecto ser<\. disllliou.ir d Pa.
La Fig. 5-15 mlltslta las correcciones que dt'bt'n
SlIllIaISt' a los valores de Po. registrados para. oblener
vaJmes leales de Pb cuandoaire 0 gas de baja presion
OC.Upall los poros (p~ "" 0).
0.14
1
• Sail Add Correclion
(NEllel) (Ordinato) To eLOG
0.12 Sylvile To Obtain True-! Bulk Der\Sity.Qb(KCI) ~0.1 Magnesium Alurnir'lum-
! 0.08 ;""~40%
.f'l Do~mite
0.06
-, .~ Low-F'resstJr8 Gas~ San~""IOIi1l1 ill&. Or Air In Pores 1
.,. 0.04 "~-lIm8SI0ne ~
I'
-' ~~ J..
QI 0.02~~'b""'::~ I.~ 4> • Zero
0
~~ ".... 5andsIOt\e+Wate ~I (
~.' $ ~k4O%!ffum~~to'~ttWiS
-0,02 0011 'le+.r EIIte~t'Anti drite
-0.04 Gypsum', 2 3
ClLOI3 (g(cm3)-
I~
44
Fig. ~ I., Den.id.. d dd sa. e [ndke de hidTogeno en fundon de
J~ pT••ion;y l"mp"T"tur" par... una me.d.. de u"i!l"" \.n 1'0<:0 rm"
pe.6d" <Jue d m.e~lIno ( 1.1 H 4 .• ).
2,8
6Ulk Density
iI/Ct!I'
1.8
Gamma.R.ay
,o/P.IU_
I---I--~~ t----"""""tI----1
1---+-.---1 ~ t---~ft-------t
a
'"1--+-----1 § t-------.~~----t
'"1-+------'118 t----.......-----I
.--f-----t~t--------:t----_;
a
o
0.1
-0,15
-0.05
-0.10
0.7
.20
0,6
0.15
0.10
0.5
0.4
1,406-116
2 4 6 8 10
Gas Pre.ssure )( 1000 in psia
eg"" = True gas d.ensity
(la~as= Apparenl. densily/rom FiDe log
Hgu • Gas hydrogen index ba&ed On
SNP Limestone Porosily
O,11--..,W,"""'~--t--+---t
O,21-----+----fl-++7I"'-~
i Sp OrO.G
Mol. Wi. 17.4
Q3 Eg,Com~C,.IH~2
Regis 1'0 Li ho-Dcllsidad
EI. legisho Litho-Densidades una. ve sion mejOJada y
aUI1IE'nlada d('l. registro FDC. Ad~rniJs de la medicion d
densidad lotal, I.a Itenamil.'" Ihl. 3mbien mide el fa.ct.or
fotoeledrico fit la formaci6n p•.
Rf..rto d;- Presion
La Icnsidad total de la arcilla. aum..nta <con la
cOlupadaci6n y en areas donde los sedill ento5 SOIl
r lativamente j6venes 1'1 aun ento ~n Ill. den&idad de
la ucilla. con 19. profllndidad e hate aparente ert los
f{'gl hos. Sin /"mlHugo, 5~ obervan desv-iac.iones a e.~ta
tendenda ~n zonas sobrepresionad&S; ill d ll$ldad d
la arcilla disminuj't" aJ l.l\!lnental Ill. profundidad (Fig.
5.18), Esta d,isll j n\ldol aparece COil freen eucla en
fif("illru a varios dentos de nJt"bos arriba de alena,>
Iwwles-bles dE' alta presion. Una zona df: alta d~nsidad
(1 arrt'ra, seUo) POt lo g. Mral encu('ntra ('n In part
'llH'rior d· estE' intE'rvalo d(' densidad d·sminllida. S
pUE' en u ilizar Fegishos de dellsid~d, que conieron
a intenwos dunm.te Ill, perfor... '6n del pozo, para
predecir zon de p si6n anormal a fin de podeI toma.r
pJt"c&udones para eliminar posibles r' sgos,
45
especificllS, entre dos partie:ulM 0 una part!cula y otro
objetivo. Por 10 gl"nl"ral ~ "pre a ('omo 1"1 a,Jl."a eft'din
que un 5010 objl"tivo presenta a la parlicula qut' Uega.
EI Cuadro 5-4 t'numera las 5E'"ccionl"S transversales de
ab~old6n fotoelectrica en barnios por atomo, para
arios elementos a1 niv I d nNgia de los ra 'os gamma
incidentes. Tambien s mendona eI ntlD1l"ro atolllko Z,
para.cada uno de estos dementos. EI indite dt' St"Cci6n .
transversal fotot"lectrica, P' t en barnios pOl electron se
rdaciona con Z por medio de:
I factor fotoelectrko Pli d(" relacionarse con la litolo-
gift.; mil"ntras qut' III medic.'i6n p~ rtsponde principal-m"nt a la porosida,d y de IT\an(Ora secundaria a la
IIllllriz de la roca y aJ f1uido t"n los poros, la medicion
P. responde prindpaJmente B Ia. matriz de la roca
(Iitologia) y tho man ra. 5 cUJldaria a la porosidad y aJ
Auido d los poros.
Equipo
En apariencia y en operanon, Ifl hl'uamienta Litho-
Dl"nsidad l"S similat Ii Ia. FDC. La herramienta tiene
IIna almohadilla 0 un palin clonde se localiz,a Ia. fuellt
dl" rayo gamma y dos detedores. EI paUn se mantit'ne
contra la part"d del agujero por med.io de un brazo de
ri"'sp"ldo <teti vado por un resorte. Los rayos gamma -
_ (Z3.G)p~ - 10 .
Cuadra 5-4
(Ed - 9)
(Ec.5 -10)
trOll P.
se prsa en
E Ai Zi Pi
Pt = E A, Zi
Seccion Transver· lllll ero Ato-
EleJ Jento sal Fotoelectrica m.ico Z.
Hidrogeno 0.00025 1
Carbono 0.15898 6
Oxigeno 0.44784
Sarno 1.4093 11
Magltl"slo 1.9277 12
Aluminio 2.5715 13
SiJicio 3.3579 14
Azufte 5.4304 16
Cloro 6.7549 17
Potasio 10.0810 19
Calcio 1:2.1260 20
Titanio 11.0890 22
Hlt>rro 31.1860 26
Cobre 46.2000 29
Estroncio 122.2400 38
Zirconio 147.0300 40
Bano 493.7200 56
Como p. se pIe a en barnios por
en electrones POt e·nUmetro cubico,
donde Ai es l."1 numNo de cada atomo en Ia. molecula.
EI Cuadro 5-5 da e1 \'aJor d Pt para varias roc ,
mineraJes y fluidos de • admiento qUl" comtinmt'nlt> s
ellcuentran en un ca.mpo ..p: Lrolero. En esta Ii ta 110
es nH~Y videntc 'lue la seccion iran. ver 61 S('a r('lati-
Vil.mente independit'nte d la porosidad y cl I f1uido de
s.ahracion. Para vt'rilk" e ta indept'ndl"ltcia relath'a,
se debe expre. "r el indice dl" seccion tran. versal d('
a.bsorci6n fotoelechica. ell lerminO$ vQhnnetricos y no
t'll t ',minos d - lechones. .
Por definici6n:
Para una. molecula fO[OlSda por varios tHomos, pUfflt'
determinarse till indict> de s ccion transver al d(O a.h-
sonion {otoelectriea., Pe , con base en las fraceiolles
al6micas. As!,
Region Of
Photoelectric Effect
({I and Z Information)
Region Of
Compton Scattering
(Q Information Only)
(Low Z)
(Med Z)---b-t+----<~I
(High Z) ---j,;A---+--'.".-~
FjR.- 5.. lQ. Vaf'iaciul11!!:5 en el especLTQ Pil)l'~ un.,. fofl'llt'clon con
cl~flAid..d eon.t"nt~ p~~o eon Z dir,,~~nle",
Absordon FOloelectri a
En perim nt05 nucleare:;, la 5e«ion transvt'r-sal
se dl."fine como una medicion de la probabilidad de
que tenga lugar una reaccion nuclear, bajo condicion
cps/keY
rniljdo$ por la fultnte con una ent'rgla de 662 KeY se
dil;p("rsan por la formacion y pierdl"n t'nergia hasta que
son absorbidos por medio del l"Cedo Cotoele.<:trico.
A una. dislancia finita dl" III. Cuente tal como 1."1 detedor
Il"jano, eI espeetro de energia puede pale<' rs a.l que se
ilustra l"D III. Fig. 5-19. EI numel() de rayo gamma
en la region de layor energ{a (region de dispersion
de Compton) esta inversamellte rilacionadocon Ia
densidad d eIl"etrones de la formac:ion (es d cit, Ull
incremento en la dens.idad de la formacion disminuye
d ntun('ro de ra)'os gamma). EI mhnero de raros
gamma ('n la. r gion de menor l"nergia (region dl"l efecto
fot de:ctrico) eslll invl"r amente relacionado con II:\.
densidad de l."Iedrones }' con la absorcion foto I'drica.
Al comparar los contl"os en t' tas dos region s, puede
determinarse 1 factor fot eledrico,
El espectro de rayos gamma n eI detector c t aDO
5t' utiliza wlo para conegir la mt'dicion de densidl,ld
dd dl"tector lejano debido a los efeetos de enjaue y
rugosidad d I a njero.
46
baroios por c("ntimetro clibico. Est'l" parametro permite
sUlIlar las seCClOnes trallsversales de los difer("ntes
component!' volul\\etricos de ulla formadon d(" una
man("fa sencilla mediante un promedio ponderado. De
!'stR. 111 'lllerR. ,
(Ed - 11)
doude lJ. UJ Y Urn. SOil las seccioues traosvNsales de
absorci6n de til.. mez,c1a, f1uido de los poros y matri~,
respectivamente, todos se ("xpreSll.1I ("II barnios POl
c("IIL£metro cubico, La transformacion de 1& r("spu("sta
de Ill. mezda dada pOl Ill. Ec, 5-11 u p. dil Is.
respu('sta que s mu('stra en Ja 'arta 'P-16 cliando p.
se represent a en fUlldon de Ill. d<'llsidad total.
Cundro 5-5
)
Nombre u
0.26
4.79
40.80
16.30
296.00
4.07
6,52
9.05
0.28
74.20
2.6J
109.00
79.90
82.00
14.95
1070.00
13.77
6.73
204.00
6.04
9.00
8.11
9.65
107.00
0.40
0.96
O.ll
0.12
4.460
3.025
4.922
4.708
4.834
3.894
2.864
2.372
1.074
4.987
J.468
2.330
2.414
2.645
1.749
l.IIO
1.185
0.948
0.970
I 4.011
l 2.708
I 1.645
I 3.708
I
I
I
I
I
I
I
I
1
I
I
I
I
I
I 2.957
2.654
4.260
1.984
4.560
IAOO
4.700
3.037
5.180
4.870
5.000
2.960
4.500
2.710
1.610
3.960
2.308
2.394
2.650
1.700
1.000
1.086
0.850
0.850
3,970
2.870
2.320
2.165
5.210
0.180
5.055
266.800
5.084
4.089
55.130
1,745
2,700
3.420
0.161
16.630
0.829
22.080
16.970
16.970
0,358
0,807
0.119
0.125
1.552
3,142
3.420
4.650
21.480
1.806
10.080
8.510
69.100
18.0J6
I Peso I
" MoleculaJ 'I
136.]46
I
233.366
100.090 I
l 277.880 I
I 183.696 I
I I
I 101900 III 184.120
I 172.180 I
I 58.450 I
I 159,700 I
I II ~:~3~~0 I
I 231.550 I
I 119.980 I
I 119,980 I
I II 60.090 I
I ~:::~~ I
183.310
C:ll:O -
93:3:4
C:H:O -
82:5:13
Si02
TiO~
KCI
ZrSi04
FeO-Ti0 2
Afg 'Va
FeaO•
F "2
FeS]
Fornntla
H 20
(120000 ppm)
(:H1.I3
CH2
AI 20 a
CaC9a M gCOa
CaSO.-2H]O
aCI
Fe]Oa
uSDa
B(J, 0.'
OaGOa
KCI-Mg '1)-6H20
SrS04
llmellita
Mil. nesita
tagnelita
Marcuita
Pirita
Varios
Arenisca Limpia
Arenisca Slida
Esqui. to Promedio
Carbon
A ntracita
Caroon
Bituminoso
'orilldon
Dolomila
Yeso
Hahla
H!'matita
:uarzo
RU,tilo
Silvita
ZirconJo
Minerales
AI~hidrita ,
Badta
'alcita'
Carnalita
Celestita
Lfquidol!l
Agua
Aglla Salada
Aceite
47
Resput>sta de la Herra.mienta
EI cartll<:ho . el sistema detector de la herramient.a d'
Litho-Dt>nsidad eshin diseiiados para obtener OH1}'Or s
vdoeidade de ronteo qut> Ill. herramienta FO : y
dar como Ie ultado menores varia<:iones estadlsticas
y nlll'or t'stal ilidad de las medidones. Tambj,tn $~
III dilleo la geometria del cartucllo pll.la que la le<:tul&
d dellsidad tu,'iera una mayor resoludon vertical que
con FOe'. La medicioll de p. present" una resolucion
vertical alill mayor; esto e apLica para identiflcar
fracturas formaciones la-minares.
EJ pr ct'dimi nto para compensar el t"fedo de enjarre
. rugosidad del agujero con la herramienta Litho-
Dt"nsidad II iliza un diagrama dt" 'espina y costilJllS~
(omo So.': hac con la ht>uamienta DC, Debido al radio
de curvatura fijo de Ill. superficie del instrumento d"
medicion, d.tarnaiio dt'l agujero tambien inftu e en la
1I1cl.l.i ...ion, La cOHt"cc,ion debido al tamafio del agujero
Sl' rnuestra en la ~ll.lta Por-5.
REGISTROS NEUTRONICOS
Lo rt"gistros neutronicos s utilizan ptindpalmente
para delint"ar formacion s pOlO. . para deL [filinaJ su
porosi fad. Rcspond('n principalmente a Ill. cantidad de
hi il: .geno en II.' forll1acion. Por 10 tanto, en formacion
Hml'ias eu'o paros t,~n saturado con agua 0 aceite,
1"1 H'gis ro d· neutron Jefleja la calltidad de porosidad
~R.turada de f1uido.
La" zouas dt' gas con ftc('oenci(l pu('den idcntificarst'
J\l eomparar ~I le~isho de 11t;'l\irOll!'~ con otro re-gistro
d(' pOIOsidad 0 COil un ano.lisi de mnl",!;trM. UnaJeon!binaciou del ~e-gistro de ",eutrones con uno 0 ,mas
rl"gl tIo dt' poro"lld. d PTOpofciona valores de porosIdad
e id~ntific ..<:ioll d(' Iitologia allfi rnM exaetos, incluso
una evalnacion del contt"nido de arcilla.
Prillcipio
Los ueutrolles SOD particulas el~ctricamtnle n uLras;
cada una titlle una masa casi idenlica a la masa de
UD ,'Homo de hidrogello. llna fu('nt Jadioacliva en Ill.
sOllda ('mite CODstantemente n ul on de alt.a eneIgia
(rapid,) }. Estos neUlrOn(".5 c!local! con los ntlde{)S delos
malniall's de la forma.cioll en 10 que podria CO)lsid",raYe
como coli iones elasticas de bolas de hilhn"" Con eada
coli iou, el nt'utron pierde algo de sa t'nergla,
La canlidad de energ'a perdida por coli5i6n depellde de
la masa rt'lativ.. dt'l I (Ideo con el que choca el neut.ron.
La mil. or p' Idida de energia ocurre ('uando I n 'utton
golpea un nodeo con una ma a pttict.icam n e igual, e
tkcir Ull llIicl('o de hidloge-Ilo. L colision·" con micleos
pesados no de act'leran mu ho al n uhon. Por 10 tanlo,
Ill. dt'sa.celer·acioll de lIeub no::s depeode en gra.n parte
de Ill. cantidad de hidrogl"no de la formaeion.
Oebido a .1. coHsiones sucesivas, en UIIOS c.U8ntos
microsegundos 10' n"'lltrones nabran disminuido su
veloddad a velocidades termica.s, correspondientes a.
cncrgias cercanas a 0.025 eV. Entonees, se difund n
aJ(,aLoriamente sin perder mas ('l1ergia, hasta que son
capturados por los nucleos de a.tomos como clOIO,
hich6geno 0 silicio.
48
EI i1udeo que cll.ptura se e;x:dt.a jlllensalU('nte . emile un
rayo gamma. de captura de alta entrgia. Dependielldo
del tipo de herramiellta. de neuttOfi¢5, un dt"tecLor en
III sonda capta t"'s os rayos gamma d cal'lura 0 los
neulront"'.5 mismos.
Cuando la conct"'ntra.don dt' bidtogello drl material
qlle lodea a la fuente dt' neuhone i"'$ aHa, ]R mayoria
dt" ~stos son desll..celerados y c.n.pturados a una corta
distancia de la fuente. POI d cQntrario, si ha)' pora
cOllCt'ntracion de hidloeno, 10' neutront>s st' alejan dt'
la rue lte a lk.s de Ser capturados. De a<:lI('rdo co I (,SlO,
la tasa de contt"o en el delector flurneuta pala bajas
eOlleenlraciones de hidrogeno y vkeV(,lsa.
Equipo
Las heuamientas de registro de nt'utrontS induyell
la t'rie de herramielltas ON (que ya 110 se lIsan),
II). henalllienta dt porosidad de lleulroll(,.5 de la pared
(1150 iiI dado} y la serie de herramientll$ CNL (tl~l
illcluye los tegistros neutronicos compensado eN L y dt:
porosidad dual). Las he['famient.a.s actllales emplt'an
fuentes de amerido-b dlicio (AmBe) para prQv('('r
neutrones con energjas inicial 5 de varios millone. de
('")('ctton .0Hios.
Las herramientas G NT t'ran instlumentos no dire('-
donal(',s que emplt'aban un solo d..iedor sensible tanto
a ra ·os gamma d capt.ura d.. alta ('nergla como a. nell·
Lrones ermico. Pod ian. Corri"tSe 1'1\ agl\jeros re-\'('sHdos
o abi"ltos. AUllqUt' las herrami('nta~G NT rl'spondian
prindpah\u:ute a III porosidad, sus ledurM ('ran J1111Y in-
f1uidas pOl Ie. salinidl\d cit'! fluido. tempt'latura, pre~jon.,
tamafio del aglljttO, alejamiento, enjarre, pe~o dl>1 lodo
y en agujeros r("'eslidos por e) acero el CCIUt"ulo.
En la heuamienta SNP, la fnente df lleulrones y el
detector se monta.n en un paUn que se apli<:a ilia pared
d I ag1Uflo. El detector de lle-utron s ('5 un contador
prop rdonal recubierto de manera que 010 s detecten
1- s neutrones que tengan l\ Iglas ilia 'ores a 0,4 eV
(epitermicos) .
La herramienta SN P ti I\e lLluchas ventajas sobri" la
G T:
• Como es nn inslrum nLo qut' se aplil'a a la paJ('d, se
mini nizan 10 efectos de a lUt"ro.
• e miden 105 neut,rones epite mkos, 10 cual minimiza
10 efectos aHeradore!l de ('Iemenlos que abo orb n
neutrone tt>rmicos (como eI eloro y I bOlO) en las
aguas y en 10. malriz de formaciotl.
• La ma 'oria de Ill. eorrecciOll(,S requelldas se rt':dizan
alltomaticament.e en los in. !.rum ntos de sllperlkie.
• Proporciona buenas 11 diciones en aglU('tOS va.clo .
EI ('qllipo NPesta dis('nado para opt'rllr (' solo
en agujeros abit'rtos, va.dos 0 l1e-no de liquido. 1':1
diamet[o minimo del agujero ell el q,\Ie se pu de ntilizar
181 heuami('llta es de 5 pulgadas. Con los datos dt>
neutiones del SN P s('" regi tra simlllta.neatu nte uua
Clll'i"ll. de calibr .
La herramienta CNL es dd lipo mandril 'l esta
e pt'ciahnente diseiiada para combinarst' ('on c.ualquit"r
otra ht'rramit'nta para proporcio lal un registro d('
lIeutrones simult&l\eo. La h rrarni..nta CNL l"S un
illstrl1ll\enlo dl' deterci6n dl' nt'uttoll t~Tmicos de
dobll.' l.' padamiento. EI equipo dt' sup('rfide midI'
los prollwdios dl' veloc.idade de conteo de 10 dos
detcctore.s para producir lin registro en ulla ('scala Iincal
dl.'l indict' de porosidad de los n tilton· . La ClientI' de
tG rnrit's y espados mil. or ..-nlre la fuenle 1'1 dell'dor
dan a la ht'rramil'nla • L lIna mayor profulldidad
radial de invesligacion que la de la bl"-rramienta SN P.
Los I'fl'etos dt' los parlimetros de agujero I' reducen
t'll gran m dida al proll1('diar las dos vt'1ocidades de
rOllIt'o qn(' . on af«tadM de manera similar por estas
alteraciones. La heuami('nta 'NL puede correrSE' t'n
agujt'ToS 1lt'IlOS d f1uido, rt"..-slido 0 abierlo, pero 110 se
1)1I«lc lIsaI en agujeIo con gas.
Como III heuamienla CNL mid los nl.'lItronl.'S tellniros,
la respneslll se ve afectada por 10 l'lcmenlos que tienen
lInB al a !'l«don transversal dt' captura de nelltrones
I.'>rmiro.~. La IH'ualllienta cs l.'nsible a la arc ilia de la
formacion ya que esta ge-neralmente contiene p quenas
rantidade de boro y d(' Otro e1emcntos raros que
t.it'tH"t secdones lrallsv('rsales dc captura dl.' nelltrones
thlllicos parlicularmente aHa.s. Este l.'fecto, si es
xCl.'sivo, puede ocuHaI Ill. rl.'spuesta de la herramienta
tll gas en fonuaciones COll 8-IcilJas.
Pflra optimizar la resp',esta al gas mejorar la intl.'r-
preloadon en la presencia dl.' elementos absorbentes de
nentrones tenui..os, la herramil.'nta de Doble Porosi-
dad incorpora dos dl.'tectores de neutrones epitermales
adelluis de los dl.' eelores de neutrones termales (Fig
5.20). Se obtienen dos mediciones dt' por"sjdad POt
sep~ra.do, una de cada par de detectorcs. En forma-
ciOll te-tlllicas las por idade medidas generaJmente
concncrdan. En formacion con arcillas que contengan
un gran numero de elementos absorbl.'ntes de neutrone
I·rmall.'s, 180 porosidad qlle miden los detedores epiter-
mall"S t.ienl.' 1111 valor mas bajo y concuerda de manera
l\lllS cercana ron 18, pOlO idad derivada de Is densidad.
La comparacion de las dos medicionl's de porosidad
indica eI conkllido dt" arcilla 0 la salinidad del f1nido
de la forlllacioll.
En un c paciamienl,o dado utr la fuente y 1'1 dl.'teetor,
III VI'locidad dl.' conteo de neutrones epitermales es
aproximadamente de un ordt'n de rna-gnitud meltor
{Ille In dt' los nel\lrones t rmale. Por 10 lanto, para
t n('r velocidades dl.' couteo razonables de neutrones
epitermalcs, los dt'tedores epilt'nnalt's se colocaron mas
cern, de la fllente de neutront's que los dl'tutor(' de
neutrones termales. La configmadon dd ddeclor d
nentronl.'S lermales duplica a la de la henamienla 'NL
taudar.
('01110 los dos pares de dl.'tedores se colocan a
lifl"n'nl~ c:spaciamienlos y los nl.'ulrones SE' dl.'teclan· a
difl.'renle niveles de energia, se put'dt' e perar que los
t'fl.'ctos dl.' medio ambil.'ntt' sean bastanll' dift'rentes en
las dos mediciones de neutrolles.
. i 1'1 proct'Samient.o proporcional que st' utiliza en la
medicioll de nelllrones tl.'rmales se usa para la medici6n
t'pill.'rmal, In porosidad calrl1lada es b tantt stnsihle a
('f('cl s d(' a uj ro. Como r ultado dl.' nil estl1dio dela-
Thermal
Detectors
Source 116 Curie AmBe
Epithermal I
Detectors
Fig. 6-20. Configurad6n d~ 1.. h~rtf1",je ..l" T·G.
L1ado dl.' 18. respuesla de los detectores a mllchas va-
riables del me-dio ambientI', se ha de anollado una
tecniea de procesamiento de neulroll(,s t'pitermales qUl.'
l.'mplell ve)ocidades de conbeo de delectores indivi-
duales. El metodo, qut' es alllilogo al anlilisis dl' es-
pina y co tillas que se de arroll& para la Itertll.luienta
FOe, reduce ell gran n edida 10 l.'fectos de agujero el\
la Blt'dicion d.. porosidad dl.' 10 nenlrones t'pitt'rmalt"s.
Tambie-n e pu('deLl utilizaI las velocidadl.'s de cont 0
t'piteuuales para determinar la porosidad oJ" los neu-
Iront': ("11 a ,u('ros lIenos de airt'.
Lasmedicione combinadas de la herramienta de Dobll.'
Porosidad de nl'ulront's epiterlliale.s . lermall.'.s propor-
cionslI una IIlt'jor dt'tl.'rminacion d(' la porosidad. Como
la medici6n l.'pitermal e",til rdati vallll.'nlt' libr(" de ef('('-
los al> orbentes dl.' Dl.'ulrones, proporciona una ntl'jor
d('t cdon de gas en yacimientos con ar ilIa (Fig. 5-21) .
49
Fig. &-22. Pre~"ntlldon d"J ros:i.lro gNP.
Los legistros CNL de Doble Porosidad se graban
en unidade:s lineales d(' porosidad para ,ma matriz
de lito ogla en particular. Cuando una herramienta
CNL st' corre en combinaci6n. COI:I otra h("uamieJlta d
porosidad, todas las curvas pueden reglstTa.rse ella
misma scala de porosidad. Esta snperposiciou peJlnite
UIl!!. interpreta.cion visual cualitativa de Ill.. porosidad
la litologla en presencia de gas. La Fig 5-23 t'S un
ejemplo de la oombinadon de un registro 'Ne-FOC.
(''''. Caliper 0:; Porosity (%}2.0 3.0 30 rl>D 0 f Hole Diam. In. .."tl5'
! 6 8 10 12 14 .. Limeslone
0 GR: 150 l/Jtf s 20 1;Q 0 -10
.... Gamma Ray
'!l:
"'V APi Unl~
Zero Cdt.. 1D Iefl
Gens.. 150 T.C. 2
0 150
50 300
Una compaJacioll de las dos respuestas de neubolles
tamhit'n propordon8 infounadol'l soble Is. presen iEi. de
ma.kriale~ COl\. sec:dQ ~. tral\sversaJes dephaa d
n 11' [ nes teunMes signlflcativo5.
.Fig. 5-2]. Comparodon d" un rqpstro d. ncutrones t~l'In.koI
e:pi~hml(.. eft Ufifl '%.oRA e:~e(lS".
Presenlaci6n del Registro
Las lectuJa8 de porosidaa en cl SNP se cn.lcu.lan y
grabtUl ir ctamenL.e en registro (Fig 5-22). EI 1'10-
glama. ·SU· ptoporciona al1tomaticam(';ni~las correc-
dones net~ati6Sen aglljerw llenos de liqllido para pe.so
del lodo, salinidad, tempeTatura, J' variaciones 1'I I
tamano del agujero. La Carta Por-15 se usa para la
eorrecci6n debido al enjll.ne. En agujelOs Ilenos de gas,
s610 se T qtliere In correcdon por tamano del. agl.l,jero y
5C h{lCC manttFlhnente ljItilizando lUI mORogra.ma... 1,05
valor dt' porosida.d se regishan linealll ente en las
Pistas 2 y 3.
Galibraci6n
EJ prindpale5tandaf de caLibraci6n para los registros
at I:vmtrones GNT rue III fosa neutrones API en
HOllston. La tespue ta d(' la, henamienta de JegistTo
t'n una. eali.lla satorada de agua COli nna porosidad Ie
19% $(' deJini6 en 1000 1l11it1ad~s API. InsLrumt'ntos de
caljbJ.~c.i6n ,secunduios telaeiollados con exaclitlild al
Coso API, se utiliz&lon paIs la calibraci6u en 1"1 campo.,
50
Caliper I (;I Density Porosity %II>
foIole Diam. in. "U Umes(one Matrix:r
..
-1$§__________"!..6 45 30 15 0
Gamma Ray Neutron Porosity %
API Units limestone Matrix
0 1.50 4~ ___~~ ____"!..~____Q___:}5
I
'?,[,\ f.,I
n ~
I ~I
I ~\r (¥I,r
\ -~I
I ~F::.\ ;----~
I \, ~~r ---,
"I <..-,
( I ----,--
I I
-' -
1.'2~
Fit!. 5.23. Pr•••nt..d6n del Tell'.t,o CNL-FDC.
Antes del procedimiento de calibracion API, se
utilizaba una e cala de conleos pOl segundo de los
r gistros de neuhones. En eI Cuadro 5-6 Se mUeSlrll.D
los fadores de wnversion para ha er una escala de est08
y compararlos con los regislros de neutrones con cala
API. En 10. D.ct1lalidad, se bare directamente Rna escala
de los regisir05 de I ulroDes eo unidades de porosidad.
Cuadro 5-6
Tipo Herramienta Espa ia- Unidades
Fuente mie.nto API por
PuB o AmBe Pulg. CPS
Eslandard
IGNT-F,G,H 15.5 Ui5
GNT-F, H 19.6 5.50
GNT-G 19.5 5.70
GNT-J, K 16 2.70
La calibracion d la herramienla SNP se basa en
numerosas lecturu en formaciones de !nucha pureza y
de porosidad conoc.ida COD precision. Como un est!~ndar
secundario e uliLiza UD calibrador de medio arnbienle
en el itio del pozo. Este in.l5trumento proporciona
ledllras c.orrespondielltes a 11% Y 22% de poro idad en
calua.
EI eslandaJ principD.1 de caJibracion para henamien-
tas CNL es una serie d formaciones de laoora OrlO sa-
tucadas de agua. Las porosidades de ~as formaciones
controlad~ se conocen en ± 0.5 unidades de porosidad.
EI estanda! secuudario (en taller) un tanque de cali-
bn~d6n ll~llO de agull.. Una vllrificad611 en el sitio del
poEO 51'. reali~a utilitando un dispositivo que reproduce
10. relacion de v loddad de conteo que obtuvo en el
tallque.
Caracteristicas d lnvestiga ion
La resoludon vertical tipica de las herramientas SNP
y CNL es de 2 pies. Sin embargo, en 10. aetualidad se
dispone de un nuevo me-lodo para eI procesamiento d
las veJocidades de conteo de la hecramienta 'N <jut
aumenta la resolucion vertical a J pie al explotar.la
mejor resoludon v rtical del detedor cercano.
La investi II. i6n radial depende de III porosidad de 10.
formadon. De lUanera muy general, con pOlo~idad cero
III. proCundidad de investi adon ell de Il.proximadfllllente
1 pie. Con POTO idades mayores en ag\ljero Llenos
d agua, la profundidad de il\vestigacion es menOr
porqu 105 neulrones son dC.l5acelerados Y cllptmados
mas cerca del aglUero. Para condiciones prolllt"<lio,
10. profundidad de investigacion para la herramienta
SNP es de apToximadamente 8 puJgadas en una roca
de alta p rosidadj en condiciones sillulares es de cerra
d 10 pulgadas para la herramitnta CNL. Las do~
herramientas muestran un volumen algo mayor de
fonnaci6u que las herralllientll.$ FDC.
Respuesta de la Herramienta.
Como yo. se mencion6, las respuestas de las he-
uamientas de neullones re,flejan principalmente 10.
cantidad de hidrogeno en la formacion. Como eI aceit
y eI agua conlienen pratticamente 10. misma canlidad
de hidrogeno por unidad de volumen, las tespuestas
reflejan la porosidad en formaciones Iimpill.s saturadas
de f1uido. Sin embargo, las herramientll.S responden
a todo los atomos de hidr6geno en III. formac.i6n,
incluyendo aqueLlllll combinadas quhnicament en los
minerales de III. mahiz de la forrnacion.
Por 10 lanto, Ie. Leetura de neutron depende en su
mayor parl-e del indice de hjdro eno en 10. formation
que es proporcional a la cantidad de hidrogeno por
unidad de volumen, tom ndo como unidad ~I indice
de hidrogeno d I agua dulce en las condiciones de
superficie.
Iudice de Hidrogeno del Agua Salada
EI cloruro de sodio (Na 1) disueUo ocupa espado y por
10 tanto reduce la densidad d I hidtogeno. Una formula
aproximada parll. eI indice de hidrogeno de una solucion
salina a 75°F (21.5°C)
H", = 1- OAP, (Ec.5 - 12(1)
51
La resplle-sla cuantit-ativa dt' Ill. heITamienta de nen-
hones a lo! hidrocarburos ligcros 0 al gas, depellde
principal mente del indke de Ilidr6geno y de otro faetoI,
eI "efecto de exeavacion. EI indice do:- Ilidrogcno se
puede estimlU a paltir de La composicion y la densidad
d..1 hidrocarbulO, Para hidlOctnburos Ligeros (gases)
La Fig. 5-15 propordona. NIl calcltlo f:',I.imado de !lU
lndice de hidr6geno, H ~. El indk dt- hidr6gt'llo de
hidrocalbnrO! lllU pesll.do, (aceitesJ pucde apIoximarse
pOI medio de La ecuadon:
Esla ecuaci6n snpone que lac cOlllposidon quhuica del
petroleo es n CH~. H o 5e dt'riva de La comparll.cion de
la densidad d<'1 hidtogcno y 1'1 peso molecuLar del agua
eon los del petroleo.
Olro cOJ:\.jllnto de «\Iadon 5 puede utilillsue palS
e.s imaI el indice de bidl<>geno de los hidlocarburos
Liquidos:
Para. hidroC8.-lbuI05 Ligero5 (p~ < 0.25).
HI> :::: 2.2plt.(E.::.5 - 14<1)
Para hidrocarhlu08 pesanos (Ph> 0.25),
H h ~ Ph + O.3.(Ee.S - 14bJ
Incluso oha plopnesta sugiele Ill. cella-don
HlI =9 C~--~:l.&~ p;.) Ph(Ee.5 - Hi)
donde P es La COIl~entracion de NaCI en partes por
millon. ne nlanera. nHi~ generaL, independiente de las
lemperat IUM I
H .. =p.,(l- P).{Ee.S - 2b)
En H'gishos de agujero abierto, 1M formaciones estan
generalll1t'nte invadidA$ y se eOlUider9. que ~L agua
I'n la zona in\'e tigada por Lo! ~gidro! de neutrone,
,jene III. millma salin.idad que eL tluido del ag'\iero. EI
registro SNP se conige lI.utomaticamenle para eI declo
de saLinidad. La correccion de !alin'dad para eI rgisho
CN1 e propordoll8. en las CaIlas Por-14a y 14b.
En agujeIos revestidos,la zona invadida generaJmenl
desaparece con el tiempo y la. saHnidad del aglllL es la
dl.'l a.g!tll de for Illation.
Respuesta a los Hidroca.rbul'os
Los Ilidrocarburos liqllidos tienen indices de hidrog
no ('ercanos al del agull.. Sin embargo, eI g&S ge-
neralment.e tiene una cOllcentradon de hidrogeno con-
sidemhlemenl·e mas baja que varia con La Uml)u6hua.
}' III. prt-sion. POl' 10 tanto, \lando el gM estu. preseute a
una di.stancia sulidente a.I agujero para estar dentro d
La zona de investigacion de La Ileuamienta, eI registro
de neutrones lee UIH!. porosid",d muy baja.
Esta caraderislica pellllile que se lllilke eI It'gistro
dt- nO:-1!lt'OMS con otros leg:istro5 de pOlosidad para de-
tedar ZOlilLS de gas e idenliflcal contaetos gasfliquido.
Una cou,binad6n de registros de outrones y de densi-
dlld propoIdona una. ledura de porosidad ruas exaeta
y un valor de saturation d~gas minima. (Ell efecto de
llidtocarbmos -e discutira mas adelanteen eL Capitulo
6 en la secci6n de diagranlu).
H o = 1.28 p" (Ee.5 - 13)
4 8
--- Dolomite
--- Limestone
~ --- Sandstone
~ i:: t~ ~15 2 0 4is.. 0.
1:1 en
0
.s...0
~
c g~
I :JIII
Z 0 Z 0
--e. c 0 20 40
~ t-'C
"'0 '0 ---- --- -
'C <
« SwH .. S.oHw + (1- S.o) HI1
- 2 - 4 '---.....b..----L---'----.....L------'-_....L..._....J..__.l...-_....L..__L-.-:-~
1,433-00
Fis· ~-24. COJTc<:ci6n p.......1 .re<:to d. ':O:""'-~"'" como funcion d.1 S.,,, p"n it.. "..tooco d. pOl'Ooidad f pat" H, ;;;;; O. S.
indlQ'm- d'.do. de ""liz"., "nlle•••a y d"l"mih. deniro de I... b"nd....OmbrelldN,
52
Investigaciones matematicas indkan que el eCecto del
gas en la Cormadon cer('ana aI agujero es mayor de 10
que se esperarla al considerar solamente su densidad de
hidrogeno nuis pequeiia. Se habfan re4Hzado e8.leulos
previo! como S1 1& pordon !lena de gas de la porosidad
estuvierQ reempluada por la matriz de la roea. Los
nuevos cli1culos mueslnnl que cuando Sll "ex('ava'" esta
lOe.a adicional y se remplaza con gas, la Cotluadon
lielle una caraderistica desac leradora de neutrones
mas pequeiia. La. diferencia caku1ada tn las leduras
de registros de neutrones se denomina, "eCe<:to de
excavadon". SI este eCecto no se toma en cuenta, e dan
valor s Illuy altos de saturadon de gas en zona lavada
o valores muy bajos de porosidad.
La Fig. 5-24 presenta las correcciones necesarias para
d efedo de excavacion. Se presentau los valores de
porosidad para Iito10gias de arenisca, e.1iza y dolomIa.
Plleden interpolarse va.lores de porosidad int nuedios.
La escala de la ordenada se usa para conegiI
porosidades de registros de neutrones. Tambien se
plOporc:iona unll- escala de ordenada adicional para
eorregit porosidades derivadas de un diagrama de
densidad • neutron que no contiene 1a correccion para
t'l eCedo de excavacion. Las correcdones para efeeto de
t'xcavacion ya se han incorporado a 1M Cartas CP·5 y
CP·6.
Las correcciones para r. cto de excavacion que se dan
en Ill. Fig. 5-23 pueden aproxirnacse por medio de Ia.
formula
La~ porosidades para ohas litologlas e obiienen de
la Carta Por·J3 (Fig. 5-25) 0 de OhM escalas en los
encabel-ados del registro. Las coneccion del SNP
solo se aplican a 105 regislros que se corren en agujeros
II nos de f1nido. Cnando el agujero esta Ueno de gas,
el eredo de lito10gl& se reduce a un nivel insignificante
y Ill, porosidad puede leerse directamente (sujeta a
iimitaciones). Las cOllecdones de litologia para e
registro de Doble Porosidad tambien se Imc.-en con la
Ca.rta Por-13. La respuesta del SNP se utiliza para la
medicion de los neutrones epitermales y 1a respuesta
del CNL palala medicion de neutrones termales.
40_--.---~---~--_,.------,~:::;'
]I
~;;;
::;;
.. 30'1-'----l-----I-------I---#.~*+_~'---_l~
~
j
B
~rol----+---+-
~
>.;g£ 101----1-----,,,¥-'-,.hl!- I!-+----+-------j
CD -SNP
~ -CNL
~
tlq,N•• ""- K(2t;6~SwH
(1- S",H).
+ 0.0441]
(Ee.5 - 16)
OL-lLJO~<::------l1o----ro,L-----,SOl:-------"40
Qlst4Pcor. Apparent limestone NB'Utron Porosity (pu)
II'>cNl.oor. Apparent lImeslone Neullon Porosity (pu)
donde tlq,Nu, ¢ Y S..H estan en unidad fraeciona
rias. Pa.ra la arenisca el c.-oeficiente K es 1; para 1a caliza.
es de aproximadanl .nte 1.046; y para la dolomita es de
cerca de 1.173. Debe observar e que e1 segundo t~rmino
de esta eeuadon es m&.! bien pequeno y con fre<:ueneia
puede no tomarse en cuenta.
Arcillas, Agua Ligada
as h namientas de neulrones "ven" todo el hidro·
g~no en 1a Cormadon anD clIando alguno no este
asociado con eI agua. que satnta La porosidad de la
formacion. Por ejemplo, "ve" eI agualigada asociada
COil las arcillas que por 10 general tienen un indice de
hidrogeno apreciab1e; en las Corma iones con arcilla,
la porosidad aparente derivada de 1a respuesta de la
herramienta de neutron era mayor que la porosidad
eCectiva real de la roca del yacimiento.
La herramienta de neutrones tambien mide el agua
de cr1stalizacion. Por ejemplo, el yeso no poroso
(GaS04 + 2H~O) tiene mucha porosidad aparente por
su imporlante con~nido de hidrogeno.
Efecto de Litologia
Las le<:turas de todos 105 registros de nenhones se
yen aCectadas hasta cier~ pnnto por la litologia en la
matrill de 1a roea. L08 registros SNP y CNL por 10
general tienen una escala para una matriJl de caliza.
Fi . 5-25. Curv,," de equi""lnad" d. porMid.d d. neulron....
Determinacion de la Porosidad a Partir
de Registros de Neutrones
Pueden derivarse los va10res de porosidad aparente
de eualquier registro de neutrones, aunque ('stan sujetos
a vadas hipotesis y eorrecciont's. Sin embargo, a1gullos
efectos como litologia,. contenido de arcilla y cantidad
y tipo de hidrocarbnro pueden reeOlloceIse y corregirse
solo ~ se dispone de informacion adieionaL sobre porosi-
dad proveniente de registros sonicos 0 de densidad.
Cualquier interpretacion proveniente de solamt'ote uo
registro de neuttones debe tomarse teoiendo en cuenta
que implica dertas inexaditudes.
Correcciones del SNP
La mayor parte de las cortt'cciones (por ejemplo pe:so
dellodo, salinidad, diametIo del agujero, temperatura)
y eI calculo de la porosidad se realillian automatieamente
en los instrumentos de la herramienta. Sin embargo,
como 18 herramienta. SNP es un dispositivo de pared
direccional, promedia la concentracion de hidrogeno
decualquier material qlle se encuentre eo{rente del
cartucho. indnyendo el emarre. (Se pJoporciona. un
diagrama para. la correcci6n del efeelo de eJ!jarre en 1a
Carta Por-16a).
53
EI csrtucho S(" presiona contI II. Ill. pared del agujero con
gran fueull-, de mll-Jlers que Ill. mayor parte del enja.rre
mas suave se elimine al raspar, Ademas, el patin de
apo 0 e pequeno y tit>nde a cortar el enjane. Para
obtener el espesor del enjarr qu sts frentl' III patin,
se loma la dlferl'ndll entre la ledura dd calibre y el
diametro de Ill. barrenll (sin dividir entre dos),
Mediciou de Neutrones Termicos
Las h rramienta. NL y Doble Porosidad eslan
dLefiadas p~lIa minimi~llr 105 efeetos de tamaiio del
agujero, enja.rre, elc" en Ill. m dici6n de neuhones
termal s. 'uando cualquiera de estas hellamientas se
one en combinadon con Ill. herramienta FOe, Ill. senal
del calibre propordona una correccion a1ltoma.tiea pOI
tam8no del ag',-kro. Sin embargo, para otlas influenci&$
que alteran y para. tamafio del llgluero cuando no se
cone la herramien.ta. FDe, no es posible un.a oIlee-don
&lltoJtllilir.a ya qUf' las vl\Jiables no Se miden 0 eonbolan,
Ademas algunos de los efedos varian con la porosidad.
Las condiciones estlindar para la eahbraei6n de las
be rami nlas 'NL y Doble Porosidad son:
• DiEim tro del a uj ro de 77{8 pulgad&$
• Aglla dulce t>n el agu,jero y ]a formacion
• Sin el\jarr 0 separacion hena'nlienta-parea
• Temperatura de 75°P (21.5" )
• Presion atmosferica
• Herramienta excentrica en el agujero
Si hay desviaciones de estas condiciones, lo~ registtos
requerir&1I correcciones.La correction combinada para
todos los factores, que por 10 general es pequefia, pro-
porciona un valor cortegido del indice de porosidad de
neutrones. La Carta Por-14 ptopordona las corr~­
riones para las mediciones de neulrones terrnic:os de
las herramientall CNL y Doble Porosidad PUll tama-no
del agujero, spesor del enjaue, salinidades del agua
del agujero y del agua de formaci6n, peso del lodo,
separacion herramienta-pared, presion y temperatura.
Aplicaciones
La determinac.ion de Ia porosidad es uno de )0$ lUOS
mas importanles de los r gistros de neutrones, Para
d terlrlinacion.es exactas de porosidad, son necesari&$
coueceioncs para litologfa y parametros del agujero.
Ell rt>gistro SNP esta. espedl1camente diseiiado para
agujeros abiertos y proporeiona lecturas de porosidad
con un mlnimo efecto de agujero. Ta.mbiell. pued
usarse eli. i nt mente en a ujeros lIenos de gas.
Las caracterislicas de comp n ad6n de las herramien-
tas NL y Doble Porosidad reducen en gran medida los
efectos de los parametros del agujero y las berramientM
estan diseiiadas para eombinarse con obe.s pllIa aguj ro
abierto 0 revestido. En combinll-cion (on otro registro
de porosidad (u otros datos de porosidad) 0 euando se
lIsan en un diagrama de I istividad, los regislros de
neutrones son utiles para detee-tar zonu gasi/erM. PUB
esta aplicaeion, Ill. combinll.(i6n neutrones-densidad Ie--
sulta optima en formaciones rmpie.s yll- que las respues-
tas 11.1 gu sou en direccione- opuestas. En formaciones
54
alrillosas, la combinad6n n utrones-souico es un de-
I tor eficiente de gas, ya que la ardUa afecta a cada
uno de manera similar. PaJa un.a mayor prt'-Cision al
determinlll la porosidad y lasaturad6n de gas en zonas
de gas, el registro de neutrones debe eorregirse pa.ra
d eto de excllvacion,
EI registIo de neutrones se utiliza n (ombinacion
con ohos registros de porosidad para la interpretacion
de la litologia y de Ill. arena ardllosa. •
Una comparaeion de 1&$ mediciones on la henamientll
de Doble Porosidad de neutrones lermicos )' nl!!ut.rones
~pitermieos puede identificar arcille.s y lutit.u y ohas
roeM que contengau elementos ~bsorb ntes de neu-
trones.
Tambien, las velocidlldes de conleo de los d~teetores
epitermales de la henan ienta de Doble Porosidad
se pueden ntili~8r para deteIminlll la poros'dad en
agujeros vados.
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l"n (1988).
55
6
Las medidones de 10$ registros neutronico, de densidad
y sonico dependen no solo de la porosidad (4)) sino
tambien de la litologia de la formacion, del fluido enlos poro , y en algunos casos. de la geometria de la
estruchlfa porosa. Cuando se conoce la Iitologia, Y
en con eenenda, los panimehos de Ill. matriz (tm ",
Pm", 4>m .. ), pueden obtenerse los valores couedos de
porosidad en base a dichos registros (conegjdos debido
a efectos ambientaLes) en fOllll aciones lim pias saturadas
de agua. Bajo esas condidon.es, cualqmer registro,
ya $ea el neutr6nico, el de densidad 0, si no hay
porosidad secundaria, el sonico, puede utiUzarse a fin
de determinar la porosidad.
LI\ det rminadon exacta de la porosidad result.a mas
dilIciJ cuando se desconoce III. litologia de la rnatrij;
o $i consiste de dos 0 mas minerales en propordones
desconocidas. La determinacion e com plica todavia
mas cuando 180 respuC$ta. d los Uqnidos de los poros
10caLizad05 en la porcion de 1& formadon que la
herramiellta esta investiga.ndo, varia de manera notable
de aquella del &gua. En esp ial, los hidrocarburos
Ligeros (gas) pueden inftuir de manera importante en
Los tres registros de porosidad.
Inclusive la llaturaleza 0 tipo de la estructura pOlOsa
afecta 180 respuesta de 180 henamienta. Los regisiros
neulronko de densidad responden a la porosidad to-
lal; esto est 180 suma de la porosidad primaria (inter.
granular 0 intercristalina) con la porosidad seeunda.ria
(cavidades, flsnras. fTllcturas). Sin embargo, los re--
gistros sonicos tienden a responder solo a la porosidad
primaria de distribucion uniforme.
A fln de determinar cue-ndo se pIe enla cuslquiera
de estas complicaciones, se n«esUan mas datos que
&queUos que proporciona un solo registro de pOfO.sidad.
Por fortuna, 105 registros neuhonicos, de densidad y
sooico responden de manera diferente a Los mineraLes
de la matriz, a 180 presencia de g8.$ 0 a.ceit.es ligeros, y a
180 gffimetria de Itl estructuI8. porosa. Se pueden utilizar
combinacion de esos regishos y eI factor fotoel6ctrico,
p., la medid6n del registro de Litho-Densidad* y la
mediciones de torio, uranio Y polasio tomadas del
regisho de espeetrometria. de rayos gamma naturales
NGS*, con el propOsito de determinar las mer;clas de
m&trices 0 ftuidos complej05 y asi proportionar una
determinacion liN exa.cta de la porosidad.
La ~ombinad6n de mediciones depeode de la situa-
don. Por ejemplo. si una formaci on s com pone de dos
minerales conocidos en proporciones desconocidas. la
combinacion de 10$ registros neubonico y de den.sidad
o de densidad y seccioo transversal fotoeJectricl!lo podra
definir las proporciones de los minerales ademli5 de dar
56
DETERMINACION DE LITOLOGIA
Y POROSIDAD
un mejor valor de 180 porosidad. 5i se sabe que la
Litologiaes mas compleja pero si solo coosiste de cuarzo.
ealiza, doLomita y anhidrita, puede deducirse un valor
relativamente fiel de la porosidad en bll.Se, otrl!lo vez, a
la combinacion de densidad·neutronica.
Las graficas de interreladon son una manera con-
venienle de mosbar como \'&lias combil1&ciones de It'-
gistros respondeD II. Ja Iitologfa y la porosidad. TAJnbi~n
proporcionan un mejor conocimiento visual dt'l lipo de
mezdas qu.e Ie. combinacion podra detcrminar mejor.
Las Caltas dt'1 CP·} hasta el -21 presentan algnnas de
las combinaciones.
La Fig. 6·) (Carta CP-lc) es un caso en eI que las
porosidades de densidad y neutrollica se grafican en
calas lineaLes. Los punlo! que corresponden a derta.<>
litolo las puras y saturadas d agua definen curvas
(de areniscll.S t calizas, dolomitas etc.) qne pneden
graduarse en unidades de pOlO idad, 0 puede dt'finir~e
un 5010 pun to (por ejemplo, punto de sal). En esla
carta. se consignan porosidades computada.s como si
la mabir; tuviera las mismas propiedades de la calha
saturada de agua. En conse uellda, lalint'a de la caliza
es la linea recta de las pOlosidades neutronica y de
densidad iguales.
Cu&odo la litologia de la matriz es una mezcla
binaria (por ejemplo, arenisca-·caliza, caliza-dolomita 0
arenisca-dolornita). eJ punto Illarc.ado a partir de las
lechuas de Iegistros caeri entre las lineas de Iitolog.!a
eorrespondientes.
GRAFICAS DE REGISTROS NEU-
TRONICO Y DE DENSIDAD
Las Caltas CP-la y -tb r presenlan los datos neutroni-
co del SNP en funcion de Is. densidad. Se preparaton
estas cartas para eI caso de formaciones limpias y
saturadas de Hquidos }' agujero lIenos de agua 0 lodo 8.
bas de agua. Las carta.s no deben utilizarse en el easo
de pozos Ilenos de aire 0 gas; en este Ctlso. cambia el
efecto d la matriz de SN P. Las 'arl-as CP-Ic y -ld son
gIaficas similare:5 para los datQS d I registro neutronico
CNL* en funcion de Ill. densidad.
Las separaciones entre las llneas de CU&IIO, caliza
y dolomita indican una buena resoludon en estas
Iitologias. Tambien se identifican con facilidad las
eva.poritas mas comnnes (sal, anhidlita).
En eJ ejemplo que se muestra en la Fig. 6-1, 4>Dr, ;;;;;
16 Y4>N1, =21.10 que define el Punto P, que yace entre
las curvas de cslill!lo }' dolornita y cae cerca de una linea
40
Fig. 6-Z. D.t.rmin"cion d~ \" pQrotidad y \" lilolol'" on b""""
rogistrQI IOni~O. yd. dOlUid..J FOC.
GRAFICA DE REGISTROS DE
DENSIDAD-SONICO
11010090so7060
~~ ~/
'2 I~1:5 lI'.oI ·3 30.• , G
;;;- I ·7 ~VE , .s~
.. /<,J>~I 20ty3'"~ (':)~a;
~ t ~
" I hIII ,
:: 1,~V~-j-~~u. ~1( #'
T ;;;l' ;~ ~
, V,o
Q = 1
,/;,'6/
o ~~ ,
f----'7 I," ....... ~J~:~iI l~ft)-n -3
40 50
2.9
2.6
2.7
2.4
2.5
2
2.3
2.1
2.2
de registros de densidad-neuttonico, ademM del hecho
de que se usa t-ambien CcIllO ddedor d(' gas, 180
he. eonYettido en una combinacion de tegisho muy
POpllhu.
L!1.8 gr-Micas d intenelaci6n sonieas t e,n funeion d
180 densidad A 0 tPD tienen una baja resoludon COil
respecto eo la porosidad y a la roea de yacimiento
(arenisca, Calill8-, dolomita) pero son muy utiles en
la determinacion de algunos minerales de evaporita.
Como :!Ie puede observar n la Fig. 6-2 (CaJtIl CP-
7), un error en la sel·don del pal de litologias
del gtupo a.renisca-caliza-dolornita pllede PIovo<:..ar otto
cOllsiderable en 18 porosidad. POI otrO lado, un ('lIor ya
sea en la mediei6n del tiempo de transito 0 la densidad
puede dar lugar a. otro importante en los 8nlUi.sis de
porosidad y Utologla. La buena re80lucion para.la sal,
el )'eso y 180 anh.idrita en la <;.arta apareee en Ill. amplia
separaci6n de los puntos de mineraJ conespondientes
e,n 180 figura. Se i1ustIan punl08 de da.tos regishados
que correspond n a varias mezc1as de anhidIlta y sal y
qniza, dolomita.
20
4l
<;
0;;; 10
..
E
2- Q
0
-G
0
- 20 "---~O~--...Jl':-O----:2~O----:30'!=----'
9CNL (Limestone)
Fig. 6-1. D.tOffltin"d6n d. I" potooidad Y 1ft litolog'" cn b... "
100 ~ iotrol d. d.midad FDG y d. noutron.~G L on ..g'l.iof'Q'
U.no. d. "gu".
De hecho, el Punto P de la Fig. 6-1 podria
corresponder Ii v&rias mez las de arenisca, ealiza y
dolomita. En tod08 10 casos, la porosidad est.aria
en el nive) del 18%. Asi, aunque las fracdones
volumetricas de roca calcuJadas en base Ii los datos
dt' densidad y n('utron, pudieran tener nn margen de
('rror considerable, el valor d pOIosidad sera en gran
rnedida coneelo si solo hay presencia de Blenisca, caliza
/0 dolomita. Esta caracteristica de la combinacion
- IOI---\-'?,.---+----t----+---i
301--.----1-----4---7"----"1--1
II n ('Itor n la 5 leccion del par dt' matrices no
implica un cnot d~ impottanciaen ('I valor de porosidad
que se encontro siempre y cuando esa ~leeci611 se re5-
ttinja al cuauo (art'nisca u horsteno), calua, dolotllit·a
y anWdrila. Se exduye la arcillosidad y el yew. POt
j('mplo, en el caso antt'rior, si la litologia se compusieta
lIc lHcnisca y dolomita en lugar de cali.za y dolomita,
la porosidad enc.ontrada seda del 18.3%. Sin embargo,
las propolciones de minerales sedan aproximadaJllente
de 40% d' &renisca y 60% de dolornita.
qu(' coneeta las graduaciones de 18% de pOlosidad en-
ht' las dos curvas. AI tomaI una matriz de caJizay
dolomita Y ploporcionar la distancia entre las dos cur-
Vl\~, tI pllnto CoItcspondt' a la plOporci6n volnmetrica
lIc mas 0 menos 40% de dolomita y 60% de calilla; la
porosidad es del 180/,.
57
GRAFICAS DE REGISTROS
SONICO Y NEUTRONICO
La Ca.rta CP·2a es una graJl.ca de I en funci6n de 180
poro9cidad SNP. Como n el ~~o de las grli.fic8.ll s6nica vs
densidad, la resoluci6n entr las litologlas de arenisca,
caliza y doJomila e.s buena, y los errores en Ia seleed6n
del par de lilologia tendni. s610 un pequeno ef~cto sobre
el valor de porosidad enCOlltrado. Sin embargo, se
pierde la re.soluci6n n pIeS neia de evaporitas. La
Carta ~P-2b e$ llpa grli.ficll. similar t en funci6n de Is.
porosidad 'NL.
La.5 gIMi !lS sonicas (Cartas CP-2 y -7) se prep!lran
para Is. transforlTlad6n lineal de tiempo a porosidad
(Wyllie) y Ill. nueva lransfor:mada (Raymer, Hunl y
Gardner}, LII. Cll.rta CP-2b se muestra en la Fig. 6-3.
Para idenliflcar el mineral y detennlnar la porosidad, ge
ha del1lostrado que el uso de III. transformacian anterior
es muy apropiado..
o
"I ~21---l-T~+---t---'t_=_\TIfJ-=-----t__t1 \CJs 1.9
2.1 :~ \g
- 2.2t--+!4-+-~H---+"'*'g-+---1~
.} 231---+-i ~'(;' ~ ~ °i\
.. I \1~1 2.4 1 _\++----1--;jH\--H
·i 2.51---+--='r~O.1+IO;>:I;;'--+--+i\---1-1~ 0 I \~
~ 2.61---+--tt--;---+--1tl---H
IlO
~ 0
Oil 2.71---t----I-----jr,-"--t--~o~ '\
1.9'.---,-..,__-.------,--,--.......-"""'T'I
lIna coueetll identifteaci6n de la matri~ 11.1 e;xaminar
litologLalI sitnples (matd!! de un solo mineral). EJ
Uquido dentto de lQS poros afecta. muy poco a p•.
Es posible utiliz&r la densidadgtfl.f\c.adaen flllleiOI\
dE'l factor fotoel~ktrico (Cartas 'P-illy -17, Fi.g. 6-
4) para detE'rminar III. porosidad e identiflcar el mineral
en una matriz de un solo m.ineral. 'fambien plledell
ulilizat5 1.&5 carlM para delerminar Ill. pOlOsidad y
las fraccione.s de <:ada nliMral en Ina malriz de dos
minetal~ donde s conOle-an 910s \i1tiJuos. Para
utilizar las cartas, deben sdecdonar$e 105 mineralel!
conocidos que se supone, se encuentran cnla mattiz.
Entonces Se traza UIl9- linea q1le pase por eI punto
de registro y una los PUI1t05 de igllal porosidad ell
las pnntas de losmineraJes en considtrad6n. Las
pUllf!105 conesponden 8. llatrkes de minerll,l pUIO. Las
lineas son aproximll.cionC!$ de porosidad constante para
cu&lquier 1TIt'".zda de matriz de los dos mil\elal~ en
considerll.ci6n. Las distancias de.sde el punlo de
reg) hos hasta.las puntas de mineral puro se aproximan
a las rnoporciones relativ!l$ de 10$ minerales en Ill.
lnalriz.
Si e1 valor d poro$idad de la. 'juta CP-16 (, ·17 es
igllli llol de III. Ca.rta CP.l. la seleccion de los Illinerales
e$ ~orrecta. j' 1& pmosidad esta llena de liquido. Si am-
~;
".
3020'0o
.~
"
'"..
1I0F=r:===i===F===i7=;~=+f=ifl
1001--I---+-----jr---fcA--7"l:.rtJ--hH
2.81---+---t---K---+---1---H
Fig. 6-3. D. t.lTnit\...i';;l'I d. I.. po"""idad y I.. litologl.. cn bas.
al r.si~tro ~oniro y "I ""gi.lro couwen.ado neutron/co CNL*;
,tJ = 189 ps/pie
GRAFICAS DE DENSIDAD VS
SECCION TRANSVERSAL
FOTO-ELECTRICA
o ~l2.91--+---11--+--1--..,\\----+'1..~ i.~ 0
3~O-"""~-~2--o!-3--4'---'5:---=-'6
P". f'>holoeleCuiC Cross Section (Barns/Electron)
[..a eurva de indice fotoele.ctdco en secd6l'l transversal,
p., es en si misma, un huen indicador de la matri:z. La
por:osidlJd de 1& formacian 1& modifica ligeramentej sin
embargo, el eredo no es tllJl grande como para hnpedir
Fill. 6-;1. Dt'tornin..d6n d" l"UtQlop.. y I" pot<>sidad n blU.....
""l!i8l.n> LHh<>-Denoidad°: "tl)J" dulc., ..gu.;"r<I<II U"no. d. llquido,
PI = 1.0.
58
GRAFI' AS DEL NGS
Fig. 6-5. Id.ntific"d6n d miner"l~ en bMC "I re8sitro Litho-
D~n.sidiLd y ftl rf:gislr'O C' esp(ctrometria dt: raY05 8tlJTunIl.
2 3 6 10 20 30 60 100
0 I I
8
iT nile6 ~ ~~
L....J J
4 Illite Mi.e~ Laver
2
M"S~
j""rrillt
e F===."C" IKao"re ~
o
O. I 0.2 0 3 0.6 1
ThtK, Th()(lum'P~assium RatIO
La impottanC'ia del tipo de radiation depende de Ie.
forma i6n donde se. encuentrt!. En los cl\rbonatos, t'\
urahio indica por 10 general la presencia dt' IOateria
org8111ca, f09fat05 y el!tilolito. Los niveil'S de t{)rio y
potMio son teptesentativos del contenido de &rciUa. En
l!ls art'niscas, el l1ivel de lorio se detetmina gracias a
los Iliinerales pesados y el contenido de ludlla; pOl 10
general, el P'Otasio se encut'ntra en micas y feldt'Spatos.
En'l!ls lutitas, el contenido de potasio indica el tipo
de arcilla y la prf'senda dt mica; t'l nivel de torio
depende dt' la caJ\ti.dad de material detrltico 0 el gIado
d ardUosidad.
Las altas concentraciones de uranio en URa lutiia
,.,gieIe que ellta t'$ una fOCa generadora. En las toras
igneas, las proporciones relativas de las tr('S familias
radioaetivas son una indicae ion del tlpo de roc,8.
Las pIoporciones Th/K y Th/U tevislen plLIticular
importanda.
Los mine-rales radioadivos que se ncuentran en la
formaei6n dependen, hasta de-rto punto, del modo de
sedimentaciOn. Tambien son faetort'$ de influeneia el
modo de transportaeion y el grado de reinslaJacion
y alteration. Por ejemplo, ya que el torio tiene Ulla
solubilidad mny baja, muestra un grado de moviJidad
bastant bajo y tiende a acumularse con minerales
pesados. POI otto lado, el uranio tiene mayores
Indices de 1I0lubilidad y movilidad, por 10 que se
t'ncuentran allas concentradones de uranio en pIanos
de fallas, fractutas y formaciones donde ha habido
flujo de agua. Del rnismo modo, pueden &cumu.larse
altas concenttuiones en las capas permeables y en
las tuberias y el revestimiento depOlos petroleros en
xplotacion. LOll depositos qUlmicos en el mar se
caractetizan por un contenido tadioactivo muy bajo,
sin que ninguoa de las Ires familias presenten ul1a
conttibucioo de importaneia, Con frecuencia se il1dican
las zonas meteorizadas por medio de los cambiol!
pronunciados en el cootenido de torio y potuio de la
Fig. 6-6. Idcntiflc..ci6n d. mlTI....I•• en b e ..11'<8i01r<l d. Lllho·
Dcnaid..d y ..I relli.tto de e.pedromdr-i.. d yo. gemm".
1086
K. f'<>le...um C<:l"renlr~lion ('Al)
2
-G autonile
~hlOfite I I l3iO\i1e
Illit
Montmorlllon~t)c MuSCOVIte
..
==- Kaolinilj
o
o
10
bo val ores son diferentes, la election de otro pM de
lllil1t'lales podrfa eliminar la diferenda.
Si se conoce que par de minerales est& preseote
en la matriz y la porosidad Ph-PN es menor que la'v
porosidad P~-p. puede sospecharse que hay presencia
de gl\~. La localiu,don del punto de registro en la
linea de poro idad dd diagramapb-Pc permite el ca1culo
de la densidad de Ill. nlEltriz (mezda de dos minerales
n propordone conoddas). 5i Pmu (tomado del
diagram8 de PrifJN) es menor que Pmn (del diagralUa
de p - p.), se confirma 1& pr'esencia de gas.
la proporcion de potasio a totio, Fig. 6-6 (Carta CP-18
part ill! rior).
Lo e1elnentos de las tres familias radioactivas que
se presentan con mayor frecuenc.ia son:
.. Potru io: mica.s, feldesp.atos, atcillas mkacel4 (ilita),
evaporitas. radiqacti vas
.. Torio: lutit~., Ininetales pesados
.. Uranio: fosfatos, materia orglinica
Ya que algun s mineralcs Henen concentradones carac-
teri~ticas de tl)rio, uranio y potasio, es posibl usal el
rt'gi tro del G5 para identificar minerales 0 tipos de
minerall'. La Carta CP-19 compara d contenido de
potMio con el contenido de orio en varios minerales;
e puedt' ntilizar ('It 18. idt'ntific8.cion de minerales al
lomar "alores directalllente de lo.s CUIVll9 regislradM
del NGS. POlio general el resultado e ambiguo y se
requieren otros d.l'l.los. El P, It ubliza en especial con
1a.5 propoIciones de las fallliJias radioaetivas: Th/K,
'/K y Th/U. Tenga precaution al trabajar con estas
prupordones poryue est8, no son las propoIdones de los
t'!C'rnentos dentro de la formacion, sino ma.~ bien, son las
de los valotes grft.bado!! en eI r istro NGS, ignorando
lasuniJade. d medicion. Se han confecdollado cartas
qlle permit('n Cllie p. compare con el contellido de
rota io, Fig. 6-5 (Gatta CP- \ part(' l\p~rior), 0 con
59
y
y
B =1 _ Ph 0.30 . (Ed _ o)
Prnj(l- Pm,)
En el caso de formaciones que contiene.J1. gas:
(Ec.6 - 6)
(Ec.6 - 3)
A = (1.19 - 0.16Pmj)P.,./ - 1.33p,.
donde ~cPN•., es eI efecto de excavacion (discutido en
d Capitulo S).
En el caso de formaciones qut eontlenen petroleo: A ;;;;;
{1.l9 - 0.16 Pmj)Pmj
1.19Ph - 0.032 (Ed - 4)
en el diagrama qUlZa es rouy baja. Sin embargo,
Ja indicaci6n Iitol6gica en e1 diagrama tambien puede
esta.r equivoeada.
La fl«ha B-A de Ill. Fig. 6·7 mueslra Ill. eorreccion
debido a este desplazamiento de hidrocarburos. EI
Punto B del regisho muestra una caliza limpia que
contiene gas con IIna densidad de 0.1 g/emS, EI Punto
A ya corregido cae etrca de la linea caliza }' puede verse
Is 'lechuA de porosidad de manera directa.
Se obtienen los desplalamie.ntos de hidrocarblllo
(APb)h y (~¢N)h por medio de:
(~Pb)h = - A4JS". (Ec.6 - 2)
forrnac.ion pero Jnllonteniendo una propord6n Th/I( mas
o meno eonstnnte.
EFECTO DE LA POROSIDAD
SECUNDARIA EN LAS
GRAFICAS
Los registros s6nico$ responden a la porosidad seenn-
daria de manera diferente a como 10 hacen los registros
neuhonico y de densidad. Los primeros ignoran en
gran medida la pOIO!sidad de c-avidades y 1M fracturas
y U' pond n basicamente a la porosidad intergranular;
las herramientas de neuhones y de densidad responden
a la porosidad total.
Las graficas proporcionan la porosidad total. De este
modo, en el c~o ·de gralicM que incluyen el registro
sonico, la porosidad secundaria desplaza lo~ puntos de
In Unea de litologla correeta y dan una indicacion un
poco menor a la porosidad total.
EFECTO DE LA ARCILLOSIDAD
EN LAS GRAFICAS
La arc.illo!.idad produce un cambio de punto en la
gralka cn direeciou a1llamado punto lutita en la carta.
EI punto lutita se encuenha al graficar los valores
medid (fl.", ifJN." , ",,) que s observan en las capas
arcillosa.'l. Por 10 general, el punto lutita se loealiza ("1\
el euadrante sureste de 1M gratie.M lleutronica-densidad
y sOnica-densidadj al norest en e1 neutronico-s6nieo y
eu la parte inferior central de 1a graflca de densidad
fotoelectrica en secei6n transver al. Sin embargo,
estos valorcs de lutita quizli solo se apro~imen a los
param tros del material arcilloso denho de las capas
permeables.
EL REGISTRO DE INDICE DE
POROSIDAD SECUNDARIA
En 1M formaciones de carbonato limpiM y Ilena., de
Uquido, de las que ademas !Ie conoeen sus parametros
de matri II, puede calcularse un lndice de porosidad
secundaria (/</Jl) como la di£ renda enlre Ill. porosidad
total, dettrroinada en base s los registros neuhonicQS
y/ 0 de densidad, Y la porosidad del r gistro 8Onico.
I~] =4J - ifJsv.
Algunas veces un indice de porosidad secundaria rela-
liva se calcula como la relaci6n entre el indice absoluto,
definido anteriormennte, y la porosidad total.
EFECTO DE LOS HIDROCAR-
BUROS EN LAS GRAFICAS
Los hidro<.arburos gaseosoJ! 0 ligero$ provocan que la
porosidad aparent.e del registro de densidad surnente
(que el volumen total disminuya) y la porosidad del
registro de neutrones disminuya. En una gralica
neutronica de densidad esto acanea un desplazamiento
(desde el punto con Hquido de Ill. misma porosidad)
hacia arriba y a la isquierd.a, casi paralelo a las lineas
de isoporosidad. Si no se efectua una correccion con
respecto al gas, la porosidad que se lee directamente
2.1..---.----..,......----r---'!""""--,
2.71---'-l.l.r----+-r--+~~
2.9 L.-........L ........ .L...-__---'-_.....
o 10 20
rb
Fig. 6-7. Ereel" d. hidrocarburo. II.. ae<ha B-A r.p...,.C'ot...
.1 punto B del relli.lf<> pMa C'Orr~r el ered" de hjd~roC'...rburo
.n .1 ':1,,"'" de un 8a.. L... f1.cll"" enlapacle inr.rior d.rech..
...pt~.nt.and••pl.." ..mienl". aproxima<!oo d. hidro.,,,,rburo. p"n'
....rio. ,,,,,l,,r.. de Pb p...... 4J S",. ;;;;; 0.15, Pmj = 0,.,
Pm! : 1.
GRAFICA DE M-N
Los eambios de hidrocarburos en fOImaclone con
presl'ncia de petroleo por 10 general no revbten im-
portancia. En formACiones Umpias, pueden leerse las
porosidades directamente de 1M gtadlllaciones de porosi-
dad en el diagrama,
EI gas lalllbi~n d('$plaz8.r& los punto! en una grMlca
sonico - n('lItIon debido a la disminud6n en rPN. Del
Ill; roo modo, el gas modificara punto! en una grafica
scmico - dell5idad como resuhado del aurnenlo en tPD
'a que hay presencia de gas. En formaeiones no
compactadlU, tambien puede aumentar la Iedura de t
sonico por el ('feeto del gas,
Cuadro 6-1
·Valores prom dio.
"'''' Basado en el calculo del indice de hidr6 eno.
Si los parametros de matril (tm". pm", !/IN..... ) para
un n ineral detelmiDado se utilizan en las Ecnadolles
6-8 y 6-9 en lugar de los valores de regi.stro, entonces
se dt'nnen los valores de M y N para es mineral.
Las formaciones con contenido de agua se graficaran
en puntos definido! de 18 grafica M-N. En base a 105
pa.Tametros de matriz y Buidos listados en el C.tadro 6-
I, se muestran los valores de M y N en el Cuadro 6-2
para vati05 minerales en poliOS lIenos de lodo dulce y
lodo salado (se calcuJa N para el registro CNL).
La Fig. 6-8 es una gnUica de M-N que muesha
los puotos para var1as rormaciones de un solo mineral.
Dicha grafica es una vt"uion simplifkada de la Carta
Coeficielltes de fluido y de malliz de vados minerales y
tipo! de porosidad (pOIiOS lienos de Ilquido).
Fluidos At, p, !/J'N
Porosidad Primaria
(Llena de Lodo dulce 189.0 1.00 1
Liquido): Lodo salino 185.0 1.10 I
Porosidad Secundaria
(Dolomita): Lodo dulce 43.5 1.00 1
Lodo salina 43,5 J.lO 1
(Caliza): Lodo dulce 47.5 1.00 1
Lodo salina 47.5 1.10 1
(Arenisca): Lodo dulce 55.5 1.00 1
Lodo salino 55,5 .10 1
Mineral ~tm4 Pm" !/Jma rPm..
SNP CNL
Arenisca 1 55.5 2.65 -0.035· ·0.05'"
(V",,,=
18,000),
rP >10%
Arenisca 2 51.2 2.65 -0.035'" -0.05·
l;fi"=, '19,500),
t 4> >10%
Cali.a 47.5 2.71 0.00 0.00
Dolomita 1 43.5 2.87 0.035· 0.08&·
(4'=5.5% a
30%)
DololnJto. 2 43.5 2.81 0,02· 0,065'"
(4)=1.5% a
5.5% y >
30%)
Dolomita 3 43.5 2.87 -0.005" 0.04·
(4)=0.0% a
1.5%)
AnhidIita 50.0 2.98 -0.005 -0.002
Yeso 52.0 2.35 0.49"'·
Sal 67.0 2.03 0.04 -0,01
, l
,;r
(Ec,6 - 9)
(Ec.6 - 8)
(Ed -7)
x 0,01M = tj - t
(JI, -Pj
2.2 p"B-l- .
- 17",/(1- PmJ)'
N = rPNJ -rPN.
Pb -PJ
En el caso de lodos dulces, t j = 189, PI = 1 YrPNj ::; I.
La pOlosidad de neuhOlles Se expresa t'n unidades de
porosidad de calilla, Se utilita el coeflciente 0.01 para
hacer I 5 valores de M eompatibles con 10. escala de N,
En mezc!as minerales mas compltjM, se facilila .Ia
interpreta.ciol\ de la lilologia gracias al uso de la gTli.fica
M-N. Esta ombina los datos de los tres rt'gistros d
porosidad palo. propordonar 1M cantidades M y N que
dependen de Ill. litolo ia. My N son solo las pendientes
de las Hneas individuales de lito10 ja en las gra.ficas
sOnico • densidad y neutron - densidad respectivamente.
Asi, M y N son esencialmente indept"ndientes de la
pOlO idad, y una grlifiea proporciona Ill. idenficacion de
13 litologia.
M y N se definel\ cODlO;
donde:
S", =saturacion re idual de hidlOcarburos,
Ph = densidad de hidrocarburos en gramos por
centimetro cubico,
Pml = densidad de filtrado dt> lodo en gTamos pOI
centimetro cubico , Y
Pmj = salinidad de filtrado en partes por milIon de
Na'l.
Las Rec.has en la parte inferior derecha de la Fig. 6-7
mue"tt&lI, en d caso de va,rias d ..nsidades de hidroc/U-
bllres, las magnitudes y direcdones "proximadas de los
de"plaaarnicntos de hidrocarburos, calculadas en base a
lIu re1aciones anteriores, para rP S". = 15%. (Se ealc.ulO
el filtradQ de lodo dulce y no sc torno en cuenta ·eJ decto
de excavad6n,) Este valor de rP S". podria presentalse
en una arena con gas (por ejemplo, rP = 20%, Shr =
76%).
6/CP-s.
Cuadro 6-2
Valores de M y N para minerales comunes.
(Ec.6 - 13)_ Ph - ¢ra. PIPm.... - 1 .J.
-Y"(o
Otz
0.6
M
0.7
I
0.6 Approx.Shale
Region
;
~
0.5 0.4 0.5 0.6 0.7
N
0.9 f---+--\--\---t-~::-::-:::-:;:-:::-:-t----"'i
formacion pala la soludon final de las fracciones de
porosidad y litologia.
PiS. 6-S. L" grli.flc" M·N ffil.le$lra 10$ puntos para v,,?io~
nun"r"l.. rs" ulcul" N PO? medio del rellistf<) [leulronica SNPJ.
L.... 8«b". mueslren I" dir~c.lon de h,••"mbia. provocad"" par
lutit", .1 sa. 'Y I" porosidad o..,undari".
GRAFICA MID
Tambien pueden obtenerse indkaciones de 1& IitQ Qgill,
el gas y III porosidad secnndaria at umizar el regis \to
de identificacion de lnatriz ( UD).
Para utilizar el registro MID, se necesitan tres
datos. Primero, hay que determinar la porosidad
total aparente, ,pta. por medio de las grM\cas nelliron
d nsidad y Ill. empirica neutron-sonico (curvas rojas)
mas apropiadas (Cartu Cpo J y -2). Para graficar los
datos localizados sobre la curva de Ill. arenisca en dichos
diagramas, se define la porosidad total aparente por
medic de una proyeccion vertical.
Despues, se calculan un tiempo apalente de ttaDsito
de mattil, ~",..a y una densidad g.ranular aparente,
pmaa:
.. Los valores de N se caleula.n pa.ra ~ registro neutronico
CN~ I
Lospuntos para una melcla de tres minerales se
graficar&n dentro del triangulo que se fOlma al couectar
los tees puntos respectivos de un solo mineral. Por
~emplo, supongamos que una mezcla de roca exhibe
N = 0.69 y M ;;:: 0.81; en la Fig. 6-8 este punto eae
denteo de un ttiangulo definido por los puntos caliza
• dolomita - Cllano. Por 10 tanto, en Ill. mayoda de
los casos !Ie interpretaria que <licho punto represenl~
una melda de calir,a, dolomita y euano. Sin embargo,
tambien podria tratalse de una meada de dolomita -
CUaflO - yew 0, con menOl probabilidad, una mel·cla
de dolomila - cuarlo y yeso, ya que el punto tambien
se encuentra en dichos triangulos. La combinacion
seleccionada dependerla de I", probabilidad geologica de
que se presentara en la formacioll.
La porosidad secundaria, Ill. arcillosidad y I", porO$i·
dad lIena de gas carubiaran la posicion de los puntos con
re.~peclo a su litologia real; incluso pueden provocar que
los puntos M- se graflquen fuera del area triangular
definida por los component tuinerales primarios. Las
f1echas ell la Fig. 6·8 indican como la presencia de
cada mineral detenuina Ill. direccion de d splazamiento
de los puntos. En eI caso de Ill. lutHa, Ill. f1echa resulta
HU$trativa solo porque la posicion del punto de Ill. lutita
vlloJiara con el area y 1& formacion.
En combinacion con las &raflcas de interreladon que
usan otto pares de registros de porosidad y medidon s
, I\sibles a la litologia. la gtaftca de M- contribuye a
la selecdon de Ill. litologia probable. Se neee ita esa in·
Lodo dulce Lodo salino
Mineral (pr=l) (PI = I.l)
M No!< M N*
Arenisca 1 0.810 0.636 0.835 0.667
Vm.. ;;
18,000
Arenisc.a 2 0.835 0.636 0.862 0.667
Vm~""
19,500
Caliaa 0.827 0.586 0.854 0.621
, Dolomita 1 0.778 0.489 0.800 0.517
¢;;5.&-30%
Dolomita 2 0.778 0.500 0.800 0.528
4'=J.5.5.5%
Dolomita 3 0.778 0.513 0.800 0.542
1/1=0-1.5%
Anhidrita 0.702 0.504 0.718 0.633
Pm... =2.98
Yes<> 1.015 0.296 1.064 0.320
Sal 1.269 1.086
62
t - tPla tJ I " d ' d'
'mao. "" A. re aCion e tlempo prome 10
1 - 'f'la
2 Sall
1 Sail
( CNL
SNP
,
2
4 VeC-~o~
5
'6'~~~
~uartz 0
e
CjCite
9 I OOlomil~OAI1~Ydrileo I
1
2.7
.. 2.6
..
E
'"
2.
2.
FiS' 6-}O. Di"lP"ama de identifiGacion de Ie melrti. (MID).
100 120 140 160 180 200 220 240
I m88 (pSlm)
3.
2.
2.
2.3
2.
...
EC. 2.
~
3
en Ill. griftca. MID identifiearM 10. mineralogla de Ill.
roca por su proximidad a los puntos rnarc&dos en el
diagro.mo.. En Ill, Carta CP-l!> los minerales de ma.tri5
mBs cornulles (c,uano, ealeita, dolomita, snhidrito.) se
grafl.can en Ia..'l posiciones seiialadM (Fig. 6-10). Las
mezdas minerales ge graftc&rian en sitios entre 105
puntos correspondientes de mineral s p1lro. Quiza se
observen las tendendas litol6gk.M al grafiear mnchos
niveles gobre una lona y estudiar como $e agmpan en
10. carta con respe to a los punto~ de milleIalt'S.
La presencia de gas cambia los puntas graficados aI
norest d la grafica MID. Los cambios de los puntos
de porosidad secundaria vall en directioll del tm""
disminuido; esto es, a 1a ilquieIda. Para el registro
SNP, 1M lutitM tienden a gralicatse en Ill. region que
esta a la derecba de Ia anhidrita en Ill. gra.ftc" MID.
Para el I('gjStro C L, las lulitas tienden a graficarst: en
la region superior al punto de &nhidrito..
EI a5nfre se grafica al noreste dd diagtamo. a t m"..
~ 122 Y Pm.... ~ 2.02. Asi, 1a direction hacia el punto
de uufre desde e.1 gmpo de cuano, calcHa, dolomita y
anhidrita eli casi igulI.l a la del desplu&miento POT causa
del gas. EI yeso se grafic& aI suroeste.
EI concE'pto de 1& gtllllca MID es similar al de la
gnific& M-N. Sin embargo, en Ingar de tenerse que
calcular valores de M y N1 se obtienen los vo.lores
de Pm.... Y 'mao. de las carias (Carta CP-14). Para
oMener resultados mas eX8ctos, obviamente se debed&1l
comparaI las profundidades de las leduras de regiatrQtS
y conegjdes eI efecto de agujero, etc. Puede detectau
Ie. necesidad de dichas cOITecciones en la tendencio. que
(Ed - 14&)
(Ec.6 - 14a)
4>1"t I .• b d I
-- re aClon 0 serya a en e c.ampQ.
;;tmaa =t -
Fig. 6-9. D. ~rmin...<;ion d~ los p"""metros "'p...r ntes de 1.. matri.
~n bas~ a la d~n5idad total 0 d tiempo de transito por intervalos
y la porosidad total 8parent~; d~l\sid8d del liquido .. 1.
1m••. Appaf<"" I,lalri. T,,,,,.it Time (.-sift.
130 •20 "0 100 90 SO 7(1 Ill)~I..---r-.-----.--.r-"T"""""",,-T-.,..:r.-r-r.
2.9
Puwe utilin,rse Ill. Carta CP·14 (Fig. 6-9) para
resolver de manera gIlilka Pm.. (Ec. 6-13) y t'''44
recurriendo a Ill. relac" n mpitica entr ti mpo d
transito y porosidad observada en el campo. (Ec.6-
14b). La mitad noreste (parte supE'rior a la dere ha) de
la clUta da la solucion del tiempo de transito aparente
y POT intervo.lo5 de la matriz, tm ..... La mitad sll.Ioeste
(partE' iderior izquierda de la misma ca.rta) re~lUeh'e Ill.
densidad grllllular aparellte de la matri.z Pmmo.'
La grifiC'& del tiempo de transito aparente POT
intervalos de la matri.z y la densidad granular aparente
21.-..l---I_.l::>.----'-_.L,.::,>...L_~...J......::.J~
~ 2.9 2.S 2..7 2.S 2.S 2.4 2,,:) 22 2.1
•. ,Apparen, Maul. Oen!idy (g1l;tt'l3j
c es uua constantE' (c "'" 0.68).
La porosidad tot<l1 aparente nO es necesar'am nt·e
la misma en las eeuaeiOlles. Para las ecuaciones de
Ima ..· (Ee. 6-14). Sl) usa el valor obtenido de la graflca
neutrolliea-soniea (Carta 'P-2). Para la ecuacioll pm....
(Ee. 6.13) se usa E'I valor obtenido de la gIlifica
neutroniea - de densidad (Carta P-l).
dondE'
Ph es Ill. densidad total tomada del registro de densidad,
t es E'I tiempo de transito a intervalos tomado del
registro sonieo,
Pf es la densidad d('1 f1uido de los poros,
If es d ti('fupo de hansHo dd f1uido de los poros
4>10. es la porosidad total aparentt,
y
63
IUuesh&ll los puntos en la gruea MID (Fig. &-JO).
GRAFICA MID Pm~~ EN FUNCION DE
Um ""
Otra t 'cnica de grafieaci6n para identificar la litologia
lisa datos tornados del registro de Litho-Densidad. Esta
tecnica representa la densidad granular aparente de la
matdz, Pm"", y la secci6n tlanS\'ersal volumelrica y
aparente de la matIiz. Urn.... (en barnios por eenUmetro
cubico).
La densidad g:nmlliar apa.rente de la matri. s obtjene
en la forma que se describi6 al estudi8.r la glllfica MID.
Se utilban 18.8 Cart8.5 CP-J y - 4 en esta determinacion.
EI Cuadro 6-3 lista el Indiee de absorcion fo-
t,oeledriea, la dendidad total y la seecion tmnsvr'.~
volumHrica de los mineralt;s y f1uidoscornunes. EII eI
caso de los minerales, el valor deserito es eI valor de
matriz (Pm", U", .. ); en eI cuo de los fl.uidos, se da el
valor d fhlido (Ph U/). La C8.rta CP-21 (Fig. 6-12)
muestra Ill. ubicaeion de dicho5 minerales.
es en eI diagrama de Pm",,, ell fuodou de lima'"
EI triangulo que abarea los tres minerales de matriz
eornun de (uano, calcit8. y dolomita se ha g.raduado
de aeuerdo con 105 porcent8.jes de cada mineral. Por
ejemplo, un punto que llluestra una densidad g.ranular
ap8.rente de la matliz de 2.76 g/c.m3 y una $ ceJon
transvers&l volumHrica de 10.2 barnios/clIl3 5 definirli.
en el diagr8.lna como 40% de c&leita, 40% de dolomita y
20% de euarzo si no existen otros minerales y los poros
estan ahnados de liquido.
Fill. G-ll. O.'I\ea <l~ ld..ntifle"';oJl. de mAul.;~ on (un.i6n
de Urn"".
La seccion transversal volum'tric;.a aparente de la
mahiz se calcula en base al indiee de Ill- seccion
transversal fotQeltetrica y a las medicioMs de la
den5idad total.
4 6 8 10 12. 14 16
Umaa. Apparent Matrix Volumetric
Cross Section (Barns/emS)
c: !
0 Sall
"<6\ e
\~
K·Feldspar
o '" C'I!clleOuartz~ ~ A~~
'-v~ " -:;<=~alcite-
"'"/'t' I
'f rv~ -"'./ '" /~ B~ile
q,..~ '017Ve> ~~.
I ~+ Hea~,~Dolomite Miie'8ls ""
Anhydrite 0
Kr'in'te,o
Ulile
13.
2
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~ 2.9
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~ 2.6
c
.~
C) 2.7
)(
'i:
~ 2.8
4 6 11 10 12 14
Umaa~ Apparem U*,IriJ(
VOI"MelflC Cross Sec60n
(Batn!l/<:m3j
5 4 3 2
p•• Photoelectric;
CrO$' Section
ISamsfEl Clfon,
(Ec.6 - 15)
dond
p. es eI factor de 8.bsorci6n fotoelectrica,
I d 'd-" I (PI> 0.1883)P. es a ensl ..... de e echones Po;;;;; l1.0704
Y
~I" es 1a porosida.d tot\l.l aparente.
L8.porosidll-d total 8.parente puede cll-lcularse en bue
a 18. grafiea neutronica - de densidad si la rormaci6n
esta Dena de liquido.
La Carta CP-20 muesh8. la Ecuaci6n 6-15. 51.'
muestra una version simplifica.dll- en la Fig. &-11.
FJg. 6-12. G.ll6ea de Jdentificadon de m.tel,..
En est8. gnifiea doble, la saturation de gas desplu8.
p\lntos a Ill. 'parte superior del diagtama y los miner&les
pesa.dos desplaill-n los puntos 8. la derecha. Las arcillas
y lutita.s 51.' g.rafican debajo del punto de dolomita.
MEZCLAS COMPLEJAS DE LITO-
LOGIAS
Si ademas de 18. porosidad, Ill. matrill es una mezda
desconocida de dos rninerales conoeidos, entonees e
requieren dos ecuaciones independientes (dos registros)
para halla.r las dos incognitas (en este caso, Ill- porosidad
y 18.8 fracciones de Dlinerales). Por ejemplo, en
una mezda de callza y dolomita, podrla U$\l.JS la
('ombinaeion de los registros neutronico y de densida.d.
Sus lesPUestu a 1& porosidad y Ia.litologia. son:
64
CuadrQ 6-3.
P, Sp.gr p~LOO U
Cllan 1.810 2.65 2.64 4.780
Calcita 5.080 2.71 2.71 13.800
Dolomite. 3.140 2.87 2.88 9.000
Anhidrlla 5.050 2.96 2.98 14.900
H&lite. 4.650 2.17 2.04 9.680
Siderita. 14.700 3.94 3.89 56.900
Piriia 17.000 5.00 4.99 82.JOO
Btltita 267.000 4.48 4.09 1065.000
Agua 0.358 1.00 1.00 0.398
(dulce)
A ua (lOOK
ppm ael) 0.734 1.06 1.05 0.850
Agna (200K
ppm (; 'I) 1.120 1.12 1.11 1.360
Pctr61eo
(n('H~)) 0.119 Po 1.22p,,- 0.I36p"
.118
Ge.s (CH.) 0.096 Pg 1.33p,- 0.119p,
.188
Ph =¢JPJ
(Ed - 16)
en las ecuaeiones anteriores; 0 podJia incluine una
terc,era ecuadon de equilibrio material para L + 0
= I. En cu&lqlliet caso, es posible nconh8r III.
solution de tjJ, L y D y& que I ntimero de ecuaciones
( medicioues independienles de registro) igu&l&n eI
nlimero de incognitll.S.
Lo distintos diagramas de intenelad6n que grafican
un r gislIo en (undon de otro son sOlo 5OIucioneJl
gtAflca5 apronmadas de las respue,tas de los regiJlhos
a fin de delerminar La porosidad y la Illologfa. Las
'attas CP-l, -2, -7, -16 Y -17 son algunos ejemplos.
Estos lambien poeden utilizarse cuando la matri! de
roca se compone de un mineral desconocido, auoqlle
sea uno solo. EJ problema es igual, uno de dos
ecuaciones y do, incognitas. Eo esle caso, las i.ncognitll..$
son III. identificacion de III. porosidad y los minerales
lesto es, sus csracteristicll.S de Pm.. Y ¢m.. ). Se
eonocen supuestamente los Pm.. Y ?rn. de la mayorla
de los minerales que lOe esperan eneont.ra.J en Las loeas
sedimentarias.
Cuando existen mlls incognitll.S, como en una matris
de roca compues\a de tres minerales, se neeesita o\ra
ecuacion independiente (0 medicion d Jegistro). Puede
agreg&rse eI registro sOnico II. la combinacion sonics -
de densidad. La ecuaeion es entone adecuada para la
mezcla ealiza·dolomita-cuatzo:
P~;;;;; cP~
+ (1-.p)(L~m ..L + DtPm..D), (Ed -17)
(Ec.6 - 18)
donde
p~ y tPN son Ill. densidad lotal y la porosidad de caUsa
aparente medidos en base a registros de densidad y
neuhonico respedivamente;
PI Y .pI son los indiu de densidad e hidrogeno del
ftuido que sahlra los poros estudiados por medio de los
registros nentronic:o y d densidad;
+(l-q,)(Ltrn..L + <jJtm..D Stm..5)
1;;;;; L +D + S.
(Ee.6 - 19)
(Ec.6 - 20)
(Ec.6 - 21)
tP es 1.11. porosidad;
Pm.. c. YPm..D son las dellllidades gr&nula.res de la caliza
y la dolomita respedivamente;
tPm..L Y ¢Jmo.D son los Indices de hidrogeno de Ill. ealiza
y la dolomita;
y
L )' D son Las (ra.ceiones de caliza y dolomita en Ill.
mezcJa de 1& mahiz de roea.
Existen ties incognitM en l.as dos eeuaciones anterio-
res; son cP. L y D. Sin embargo, ya que I.M fracdones
minerales de la matriJI de roca deben ser iguales II.
la unidad. Ill. (rlKoon de dolomita podrla expres8rse
en {uncion de 18 fraedon de caliJla como 0 ;;;;; 1 -
L, redueiendo s.sJ ados el mi.mero de incognitas
La soludon simull.anea de las cuatro ecuaciones pro-
pOlciona los valores de las cuatro incognitas (L, 0, S
y ¢». La grafics M·N (Carta CP-8), la grifica MID de
Pm.... eu funcion de 4.0.0. (Carta CP-15), y Ill. gtatics de
identificlKion de malIill Pm.... en Cuncion de Urn... son
soluciones grafkas para sistemas de cuatto eeua.ciones
y euatro incognitll.S.
Plleden ualizarse mezclas aun rna. cODtplejas al
agreg&r rnu ecuaciones (mediciones de regis\ro). Por
supuesto, las mediciones adicionales de registros deb n
responder II. 108 miSffiQS, aunque no necesariulente
todos, los parametros IIskOll desconoeidos. No debedan
agleg&rse incOgnitas adicionales al problema.
No es raciI desanollar teenicas graficas que puedan
resolver &istem.M de cinco, seis y rna. ecua.ciones
65
H I = H C', + WOI, (Ee,6 - 18)
J( "" /(CI, Wcr, + [(CI, Wcl,
+ KMr>t W Mal + !(Fd W Fd (Ec,6 - 20)
thpel Wp.I (Ee.1l - 19)
Wei,1 = WI,
WCI se loma como una flmdon conoeida de Th y K, se
llluestra el JRodelo en la Fig, 6-14. La fraccioll mineral
de peso resultante puede cOllvertirs(' COil facilidad a
fra.cciOJles voh'll1etrics~L
LM medidones de Litho-Densidad, de la dl'nsidad
total y de Ill. secci6n transversal fotoeleetrica l'fl'ctivll.
Pl1ede pJepararse eI caso ge-onal de dos arciUll.S Y
feldespato al observar I.a gran proximidad de los punlos
d(' &rciJla 11.1 100% d(' eaolinita, l'Ilollhllorilonita y dod 1ft
en 18 Calla CP·19. Lo qlle indica de-finir: (1) 'Ill ptll1to
de areilla, C.Oll bajo eo nten ido de potasio, elL i (2) tin
p\lnto de areiIla con alto cont(,lIidQ de pota-sio, CI~ que
g<-lleJA.lmente es mta: y (3) tin punlo bajo en torio y
alto en pot~io, pOI ~jemplo, feldespat,o, Fd; y (4) Ull
punto limpio de matrit, Mat. L!l. Fig, 6-13 desc.ribe
este modelo. La Hnea que con la los dos pUlltos de
areilla se llama linea de actilla, y la linea que va del
origeu.81 punto de feldespa,lo es la.linea de f('1despasto,
W<t se 'obtiene por medin de III.. interpola,cionentre las
Uneas de arcilJa y fcldespasto.
Se loma el siguiente modelo de interpr('lad . 0 e~pec­
tral para rayos. gamma naturales de cU81rominw.l.les:
PROGRAMA LITHO-ANALISIS
simultlioe8S para 105 CMOS de ulla gran c,antidad de
pariitnetIosp('-trofisicQ5 seellndarios. Die.hos problemas
se resuelven mas fli<:ihnente por medio de programlL:! de
computadora. Uno de eILos es eI Litho-Analis!s·.
Este programa utiliz8 las medidones de 1M COn('en-
!radones de uranio, torio y potMio tomadll$ del re~
gist,ro NOSi 1M Illedidolles de del\s.idad total y factor
fotoeledricoen base al regi ho de LiUw-Densidad; }' la
medicioll de porosidad aparente proveniente del registro
CNL. Las tnezclas de litologia. que contienell cuano
(arenisea), ealcita, (c-aUla). dolomit8, anbidrits, haLita
(sal), dos lutitas (areillas con alto y hajo COlltenido de
potasio), feldespato, y mica pueden revelar hasta las
fraedones de cada mineral pIC enh:.
Se obtienen las ecuadones de respuesta y las selee-
dones de paIllmet,ros en base a la comp!lrad6n de 1&.$
medidones de torio y potasio (Carta GP-l9) y por
medio de 18. densidad aparenle de ulahit y el Iodice
Ilpareute de La s.eedon tlansveo:rs·!I1 volumetrica y f()-
to.electrica. (Carta CP.Zl), Se utiJizan las ecuaelones
de lespuesta del t.orio y el potasio para calcular los
vohimcn('s de arcillas, mica y feldespato, Entonces
E':> posible eorregh la densidoo aparel1le de la matIiz
(Pmaa) Y la secci6n tUl.nsversa.! volumetriea (U....... ) en
eI caso d(' III. aJc.iJ](I" mica y feldespato. En sE'guida se
Ileva a ca.bo un aniilisis de tIes minerales, uSOclldo los
datos eOIregidos de Pm.... Y U"...... na prueba a.segura.
que 18 eouecdon de la ardlla se enCllelltre dentro de
los IImites del modelo de Iitologia calculido. Si eslll no
cae: denlro de los Ibnites, se cambia, ya sea eI caJculo de
vohunen de ardl.la, 0 el modelo de litologla, 0 los dos.
20
15
Th (ppm)
Wei = 0.1
0./ Fal_
Wei" 0,1
o
',1115-36
2 4
K (0/0) 6 a
Fie:. 8.13. Clilculo dol porc.nlaje tol.al de arcill..,
66
Constant Percentage
By Weight Lines
86
K(%)
--- Feldspa.r
--CI,
--CI2
42o
5
20
FiR. 6.14. Moddo ..p~ctre.l d~ oualro min",r..J ••.
(Ee.6 - 22)
(Ec.6 - 23)
Pa, (Ee.6 - 24)
on sensibles a III. pTe$ neia de cUlI.lquiera d las
ei categorillS s dimentatill.5: carbonatos, e\,aporitu,
!lilicdos, II.IcilJas, nticlU. fdde-llpato. La Carta CP-21
Jnlleslra una grlifi.ca de inttrrelaci6n de Urn"a en (undon
de Pm.... ' Ira uhicac.ion d lo~ dlfe.renl ..... punto~ de
min lilies r('pre~enta posidl;mes leoticas basadas en III.
composici6n quimic;a d los diferentes miueTales.
EI problema de interpretacion fundamental de III.
Litho-DeMidad es Ill, correccion de la 5 c ion transver-
sal volumHrica y apareonte de la matIiz y III. den:si-
dad aparenteo de Ill. matoz d bido a la preseonda de
feldespMlo, mica. 0 arcilla. Tambil!n debe toma.lSe en
cu '1I1a III. pIe enda de evaporitas. Suponiendo que se
conoce el tipo de arcilla, Ysuponiendo. para propositos
de discusion, que no exl te evaporita eJI principio, se
corrigen 1 variables de Litlto-Densidad debido a III.
presencia d ~ Idespato y areilla. El problema se puede
elCpresar de manera ruatemlitica de la siguiente mallera:
Pm.... - P4 P4 P~P5
=PIP! P2P2 + Psp:!
Urnaa - P4U4 PsUs
= PI UI PzUz + PsU3,
1 - P t - Ps = PI + Pz +
donde
PI es Ill. d nsidad del mineral ],
PI ~ Ill. proporc.ion d I mineral 1 en la matriz de la
formacion,
y
U! es la se(don tIansversal voillmetnca de mineral 1.
Los indices 1, 2 y 3 corresponden a ires minerales
dt' mll.triz seleccionados (digamos. C.Ull..fIO, caleita y
dolomita) y formll.n 10$ vertices del trilingulo elegido
en la Carta ·P-21. Los indices 4 Y 6 corresponden a las
correcc.iones del feldespato y III. arcilla obt~l\id8S gracias
a la medidon espectral de Th y K.
Hay ahora hes incognitas (Pl , P, y P3 ) Y lres ecua-
clones. PUf'den determina.tse 1M cantidades mInim&!! y
maxima de arcHIl' ll..1 impedir un PI negativo.
PRESENCIA DE EVAPORITAS
Lu Ecuaciones 6-18 hUla la 6-24, con algunas reslrie-
c.iones en Ie. proporci6n de arcilla, definen el lllodelo
blisico de Litho-Anatisis. Sin embargo, df'be aplicarse
una prueba para dele tar evapOlit.as, anhidrita y sal.
EI modelo de Litho-Analisis a«pta III. e.Dstencia de dos
modele ; (1) un mode1o de calcita, c.uarzo y dolomita
(ade.mlis de una eorrecci6n paraarcillajfddepato); y (2)
un modf'lo d anhidrita. sal y dolomita. Entonces s
calcula la pIobabilidad d oe.utrencia de cada modelo.
Lo clilculos finales d caldta, cuarzo, dolomita. y an-
hidrita son simpll'mente aqueUos obtenidos de las medi-
eiones de Lilho-Densidad (con el Modelo 1 corregjdo
pa.[8 arci!lajCeJdespato) para eada uno de los mode-
10 . Sin embargo. dichos modelos se ponderan segun Ill.
probabilidad de 0 urrencia de lOll rnodelos respectivos.
Esta 16gica de probabilidades es mas bien complejll..
Por ejemplo. bast mencionar que Ill. probabilidad
de ocurrenda de anhidritll. 0 sel aumentB. a medida
que el punto Pm... en Cuncion de U",ma se aleja del
triingulo de calc.itll.. ellano y dolomite. hada el punto
de sal 0 anhidlitll., y la porosidad nelltronica disminllye.
Sin embargo, Ill. probabilidad de oeulTencia de sel 0
anhidrita disroinuye a medida que aumen" Ill. fraccion
de arcilla.
Se muestra un calculo de Litho-Analisis con los de.tO$
correspondientes de difraceion de rayos X.
67
Cuadro 6-4
Comparaci6n de lOll datos d~ Litho-Anwill con diflac-
don de Iayoll X en los .nucleoli.
PlOfundidad {pies
11,403 11,405 11,415 11,416 Data
Arena 85% 75% 82% 79% Lito-Ana-
91 73 86 78 Lisis. Di-
fracci6n
rayos X
Caliza 0% 19% 12% 8% Lito-Ana-
0 19 3 3 lisis. OJ-
frucion
raI~ X
O-olomlta 0% 0% % 0% Lito-Ana-
0 0 0 0 li5ill. Di-
tiaccion
rayos X
Felde5pato 0% 0% 0% [1% Lito-Anti-
ras- 1 0 ras- lillis. Di-
troll bos {racci6n
16yOS X
Sldenla - - - - LILo-Ana-
rM- 0% 1% 1% U$i.s. Di-
tIOS rIaction
lay05 X
Hita 0% 0% 0% 0% Lito-Ani-
2 1 2 4 lisill. Di-
fracdon
rayos X
ArdLla 2 15% 6% 6% 13% Lito-Ami-
7 6 8 14 lisis. Di-
fracci6n
Iayos X
IDENTIFICACION DE FLUIDOS
II_til. ahora, la diseUllion ha eshldiado CD especieJ el
UllO de registIos de porosidad & lin de ddelminar 1&
porosidad euando se descouoce Ie. litologiI' de la IOell.
o cllando la maltiz de roca cOMiste de dOll I) mas
minerales conocidos en propolI:,iones desconocidas. En
estas tecuicas, pm 10 general se requiere conocer el
ltuido que satlua 1.05 poros de 1a roea y que ademas ea
un liquido.
Pueden uLilizarse combi.naciones similares de Ie-
gistros de porosidad para determinar la porosidad
uando s deseollozea el ftuido 0 los ll.uidos que s.aturan
los pOrOS pelO si sel;onOce la litologi& de \& roca. En
t>-5te caso 1& ecuadon de Icspue ta de la henamienta
pata cl regi~Lro de den~idad es
p~=Q'lIS"Pn + (I-S")p,,,) + (l-Q'l)Pma,(Ec.6-25)
dOllde
5" es 1& saturac.ion de hidroearburos en la z·ooa que
investiga ...1 registro de densidad, y p" la densidad de
I,ldrocarbUIos.
Pueden expresarse ecuaciolles de respuesta de la
henamienta para los regisLros sOnico y neutr6nico.
Para determinar la porosidad en base a 1& Ec. 6-25,
deben conocerse 1& deosidad y por 10 tanto 1& naL.uralua
del lUdroe.atburo de s&huaeion y/0 las fracciones de
68
bidrocarburos y la satulaeioll de agua.. 51 solo 5(: conoce
uno de tales pat"'metros, piledI'! encontraIse el otto at
eombillar el regi.stro de densida.d con otto .registJo de
porosidad, por 10 general el registro neutronico. La
Calta CP·S muestla de manela grMlca la olud6n a la
«uadon de respuesta del Iegisho de densidad (Ec. 6·
26) ulla ecuadon de respuesta de registro de densidaJ
similar cuando se conoce de manera aproximada la
naturalez.a del hidrocarburo de sllturacion. Es po~ible
determinar 18 porosidad y satuIlIoci60 de gas 0 la
saiuradon de &gua.
Si !Ie desconoc.e 180 Dai.uraleza del h.idrol;a,buro de
s8oturadon pero si su {rsedon de saturacion la Cartl!,
(CP-9) "Cilenlo de Porosidad en Formaciones que Con-
tienen Hidroc6rburoll" permite caJcular 1& porosidl!.d en
base 6 uua eOJIlparacion de los registro8 Ileutronkosy
de densidad. PlIede estimarse la satulad6n de bidro-
carburos gracias a la llIedki6n dieJedrica poco pro-
ruudao de mictoresistividad. PUt·de caleu]arse la den-
sidad de hidrocarburos en base 6 la Carta CP·10.
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bitl",n.
12 L" lnt.•~pr-et"ll"n Ch."tto. SdUumb.tIl,r W"ll Sorvi."", EI"u
t",n (198-6).
7 REGISTROS DE RESISTIVIDAD
REGISTROS ELECTRICQS CON-
VENCIONALES
Las resistjvidades de formadon por 10 general varlan
de 0.2 a 1000 ohm-m. Resistividades supeIior~ a 1000
ohlll-In 50n poco comuneseo fOllnadones perrneables
L es la longitud en metros.
Las unidades de resisti"idad son eI ohmic-metros
c.uadrados por metro, 0 simplemeJlte ohmio-metros
(ohm.m).
La condudividad es la inversa de la resistividad y
se express. en mhos por melro. Para evitar fraccione$
decimale$, la onductividad se expresa generaJmeJlte en
milimhO!l por mdro (mm.ho/m) donde 1000 mmho/m
;;;;; 1 mho/m:
La resistividad de la formadon es \til p~'metro dave
par" detclminar la sahuacion de hidrocarbUJO". LIl;
eleetJicidad puede pasar a traves de una formad61l
solo debido al agua conducliva QUI' contenga dicha
formaci,On. COli muy pOeM excepdones, como el sulfuro
III talko y la graJHa, la IOca seea es un Duen aislante
eleetrico. Ademas, las IOcas petfectamente S«a$ nua
vez 51' encnentran. Par 10 taoto, las formaciones
5ubtCrIaneas tienen re.~istividadesmellsurables y finitas
debido al agua dent,ro de sus pmos 0 al agua intersticial
aDsorbida par una arcilla.
La resistividad de una {ormadon depende de:
• LQ, resistividad de agua de fonnaei6n.
• La eantidad de agua prescnte.
• La geoUl('tda es ruetural de los palOS.
La resistividad (resistencia especifica) de una sus-
tancia, es la resistencia medida entre lado$opuesto$
de \Ill cllbo uni1ario de la $lutanda lie una temperatura
espedfica. Elmetro es la unidad de longitud yeI ohmio
1'5 1& unidad de resistencia elec1rica. La rf,'$isth'idad se
expresa en ~orma abr'e\'iarlfl as!:
Principio
Se intIodudan cOlrientes en la forJflaci6n, POI medio
de electlodO" de couient~, y se median los voltajes
enhe los eledrodos de medidon. Estos voltajes
propordonaban Ill. resistividad para cada dispO"itivo.
En ulla formadon homogeoea I' isotr6pica de ex-
tension infinita, las superfldes equipotendales que
rodean un solo eledrodo eluisor de coniente (A), son
esferll.s. EI voliaje en-ire un elect odo (M) situado en
U1\a de esas esferas ;,' uno en 1'1 infi.nik> es proporcionaJ
a la resistividad de la forntaci6n homogenea y 1'.1 voltaje
medido puede graduaIse en una escala en unid&des de
resistividad.
Dispositivos de Resistividad
En 1'1 di$posith'o Mrmal (Fig. 7-1). se pasll. una
corrienk de iotensidad constante entre dos electrodos,
A y B. La. diferenda de potencial resnltMlte Se mide
entre los ottO" dos clechodos, M y N. Los eleehodos A
y M se encuentran en la sanda. En teoda, B y N $1'
localizan & una distancia infinita_ En la practica, B es
el blind~je del cable, y N es un electrodo en 1& brida (e.l
extremo inferior del ca.b1e que estacllbierto de aislanie)
y est&n lejos de A y M. La distancill. AM se conoce
cOIBa 1'1 espaciamiento (16 pulg., espll.dll.mieoio Pala. eJ
normal corto, 64 plllg., pan 1'1 notmallargo), yel punlo
de 1& m.edicion est" en 0, 1& mitad de Ja distancia entre
pero $1'. obeervan en formadones impermeables de ntuj'
baj& porosidad (por ejeluplo la.s evaporitllll).
La resistividad de formaci6n se mide ya Sea al
mandar couieote a la formacjoll y medir 18 facilidad
con que f1uye la electricidad. 0 al indudr llna corriente
e1~CtriC8 en la formacion y medir qui tan grande es.
En los primero.:!1 veintidnco aiios del m'o del,registro
de POtio~, los uokos registros de resistividad disponibles
fueron los sondeos elhtricos convenc.ionalt$. Se Ue-
varon a cabo mjles deeJlos cads ano por todo el
mundo. Desde entonces, :!Ie hall desanollado metodos
de medid6n de resistividad nuis $Ol\stiflc.ados a fin de
medir la re-:!listividad de la zona lavada, Rt-o, y la
resist,ividad real de la zona virgen, R,.
Eillondeo electrico convenclonal (ES) consistia, pOl
10 general, de un SP y disposiU vos normales de 16 plllg.,
normal de 64 pulg., y lateral de 18 pies 8 pulgadas.
Yll. que e.llegisho ES es d unico disponible en muchos
pozos antiguos, 1.'1 principio de medicion y respuesta
son cubierk>s en esta secc.ioo. Para obtener mayo!
informacion sobre registros electricos antiguos, ver la
Ref. 22.
(Ec.7 - 2)
(Ec.7 ~ 1)
c = 1000.
R
<Ionde
R es la resistividad en ohmio - metros,
r es la resistenda en oltmios,
A <is eI area en metros cuadrados,
R =T A/L
69
A y M.
En el di8po$itivQ lateIal blisico (Fig. 7-2), se paso.
una corriente C.Ollstante entre A y B, !Ie mide la dife-
renda de potencial entle M y N I loca.lizados en dos
superficies eq\llpol~l\c'alelO, esferic.as }' concenlricas, que
se cent ran en A. De eBle modo, el voltaje meclido e$
proporcional 11.1 gradienl cle potencial e~tre M y N.
EI punto de medid6n eshi en 0, a la mitad de la
distanda entre M y N. EI espaciallliento AO es de 18
pies 8 pulg. Ltl sonda que lOe usa en la pr&etica difielc
dt la qUt> se RHleslra en la Fig. 7-2 por el hecho de
que se intercambia1l. las p~iciont.S de los e1ec.trodos de
medici6n y de coltil"nte. Esta sonda redproca graba
108 llli$m~ valorts de reBistividad como la sonda bMica
de crita an'tcriormenl·e. Del mismo modo, todos 10$
e1ecttodO$ Mian denlro del pozo con N localizado a· 50
Meter
Meter
----0
Fill_ 7-2. In.trum."to lo.tor"l. dlopooidon basi ....
FiB, 7-1. lmtnu:nento norm,.) - <Ii,posicion basi....
pie.s 10 puig., sobre M.
En genelal, cuanlo mayor sea el espaciamienlo,
mayor ell la inve.sligaci6n dentro de la formaci6n.
Ast, de los registros de resistividad ES, el lateral
de 18 pies 8 pulg., liene la mayor profundidad de
'Jl\'t$ti &Cion y eI normal de 16 pulg" la mas SOmera.
Sin embargo, en 18 pr3clica, la Iesistividad aparent,e,
Ra , que r gidra cada dispositivo, se Ve afeelada por
las resistividades y dimensiones geomehicas de todos
los medias aheaedor del d!spositjvo (agvjero, 1008-8
invadida y no contaRlin~a y capas adyacentes).Spacing] :
M
1 0
-1----0
~
Curvas Normal y Lateral
En los siguientes «:jemp!os, se describen laB formas de
las clUvas normal y lateral en algunos casos Upic-os.
TodQS los c~ eOlfesponden a formaciones no invadj·
das. PaIs leer de manera correeta los registros cORven-
cionales de resistivi.dad, Be requieIe conocer las fornl&$
tipicll$ de estas IUVas,
La Fig. 7-3 IlHlestra la respuesta del dispositivo
normal en estIatos mas resistivos que las capas que los
IOdean. (Las resistividades de 10 diferentes medios se
muestran en la ligura).
1a patte $1.lperior Jnuestla III respuesta en una capa
espesa (h= 10 A 'I). La eUIVa es simeirica y se ObSeIV9-
un maximo en el centro de la capa, donde 1t\.leeturll casi
es igual a R l (no hay im'Mion). EI espesor aparente
de la capa en la CUIva normal es men or que el eSpesOI
real de la apa en ulta cantidad igual al espadamienlo.
La paIle inferior pIesenta la respuestfl, en Una capa
con un esp or menor al espaciamiento. La cuna ali.n
simihiea pelO se ha invertido. 5e observa una
reBistividad aparente minima, de hecho menor que la
resistividad de formaci6n a s\) aIIededor, enfrellte de La
tapa, aunque la Iesistivida.d de la capa es mayor que
Ill. resistividad que la circunda. Apar en dos picos
auiba y abajo de 18 capa respeetivarn nte. La dislancia
enlre ambos pico$ e$ Ig1Ial al espesor de la tapa mas eI
espadamiento del normal.
70
La Fig. 7-4 exhibe la respueslll .del dispositivQ
normal en capas tspesas 0 delgadas que son utenos
H·"i.stivas que Ia..~ fonnacione~ adyacel\tes. Las cur"as
sOD silOe.tricas y e1 espeSor aparente de 1& capa es mayor
que el espesor real de la capa en una medida igual al
espaciamiento de AM.
La. Fig. 7-5 mt,estra la respuesta. del dispositivo
latera! en Capas mas lesistivas que las formaciones
adya.c:enk.s. Ya que el espaciamiento lateraJ lIlas comull
e.~ de 18 pies 8 pulg., los c:asos que se preselltan
wrre-sponden a espe50res de capa aproximadamenle de
190, 28 Y 9 pies. Toda.s las nlrvas son asimelricas.
En el caso de las capas de 190 y 28 pies observe Las
ledluM compara.th·amenle bajas en los 19 pi.es de Ill.
paIte superior de las capas resistivas y las lechuas de
alta. resistividad cerca deL Ilmite inferior. En La caps.
de 190 pies lao (I.nlla mUestra una meseta modelamente
grande COil leeturas mas 0 meno.!! iguaJes a R I . Se re-
Aa
4 5 6 7 8
Rs '" Rm :::; 1
Rs 5
Thick
Bed
h 10 AM
AI" Am = 1
As ... 5
A
M
•
Ra
o 234 5
v
-- 7 .......1-- r-
AM + h
-- '\r--~ __ ..
1\
Thick
Bed
h :::; 10 AM
RI" 8
A
M
FiR· 7·3. CUf"'" normal••• 1" ""'p.. ~ m'" ""oi.liv.. quo I...
I"rm"clone. "d.y....nt••.
quiere I.m e. pesor de capa mlnllllO de 50 pies para
obtener la~ LectlirM de dicha meset-llo ~in ser modificadas
POl Las formaciones &dyacentes. En eI casa de una
capa delgada, se presenta Ulla cresta de resistividad
I.nuy notaria frente " esta"sllguida de Iedural! b~jas en
Is. parte baja de la capa, can "zona dega" entonces
aparece un pieo "de reflexion" igu!Iol aL t-spac:iamiento
AO debajo de la eap8o. L,a reladon de La figur&
(R"",ulR"m''') ~ (Rtf R,) revisie interes, inclusive si
nb es posible esp rar precision en 1& Rj de Ill, capa.
Fig. 7-4. Cut·.... n.Qrm"l"" - Ia ""p" •• meno. rcai.t;y" qU1! lao
rorm"don..;O l/lld"<-le••
La Fig. 7-6 finest rae la rel'lpue!ta del dispositivo
lateral tn eapas menos resistivas que las fomadones
circUlldantes. De nuevo, las c:urvas son asinu1:tric.a5.En
ambos Cll$OS, a anomaHa se extiende por debajo de
la capa a liRa dislanci& ligeramente mayor queel
espaci-arnieuto AO.
Las FigUIM 7-3 basta la 7-6 correspQRden a for·
m~iones eon resistividades moderadas. En aquellas
altamente resi,stiv&s, las eunas normales ya no son
simetric:as. La Fig. 7-7 mueslr80 una capllo espesa de
resistividad inlinita. Un iDstrumento DOfme] de dOll
eJec.trodos t.odavfa darla una euna simetfica (linea pun-
teada) pero un iustrumento norJnal de tres eledrodos
como el que Sie empLea ell realidad, da UDa euna de
forma triangular, (Unea Ilenal, conel pleo deL triingulo
localilado & la distll.ncia AN debajo dellhnite superior.
Tambiell. notese que la curva lateral mUestra una ledura
mllY baja en Los 19 pies superiores de Ill, capa.
Si el COll.do del agujero Se localiza en una fOImaci6n
de resistividad infinita., 180 ledur& de Ill, clltVa lateral.u
nula Y eJ inshllmento nonn..1proporciona una I.edn.fll
constaD~e rnien.tras el e1edrodo N permanelca en Ill,
capa resilltiva (Fig 7-8). Las {ormas de las cnrvas nOf-
71
Fill. ';.6. CurVM 11\1 f'll'les • 1.3 ""p" n m".nOB resi.t~v.. q\!e l~"
fo~.ioll~.e.d;Y""~nt",,.
I ~I I;-_.-
--
--
.__..
l/ -- -- I~r
I
I I
-'1"\ -- --~p10-
-r\
A
oThickBed
h = 10 AO
Rt '" Rm .. 1
5
5
Aa
01234567B
R
s
= 51~Thin 1 ~
Bed \.. _
AO j: ~--h =- ,2 '
At"" .A m '" ',~Rs =5.7/.:
2015
Thick
iBad
h = 10 AO
Rt • 8
Rs = Rm = 1
": : ~;;O j ~~I" ::~:~---
RI= 8 ~I
Bed Z,one
I~t·.A{ J. ~;>'T:Q~~:
Rs .. Rm .. 1 ' ~Ramin Ramln 5:
.Ra~\1J(
Fj~. 7-6, C,UVM l!>kr"41es - 11\ CApe ,e~ mils reaiadvl\ qU~ 1\,
fotm,o. ·..nc~ ",d)'~Qentn,
mal y latelal se compHcllIll m~cho en [ormadones
altamente resistivas.
Rt en Base al RegisbQ ES
L8IS regJas gellera!espa a ob~eher R" de los registros
electricos se bMan en 18 Jesistividad I'elativa de la
capa,comparada. COli la$ r~5istiv'd8.des dellodo y de la
(ornu.lcionadyacer teo Por 10 tatl,to, las formaciones se
subdh'iden en tores clases, dependiendo de]a propord6n
R~eillRm • Las leglas simplificM.M qu t prtsentan
en seguida se derivaron de ClUVas de lesistividad de
partida..
1 Resistividad B~ja-"ando R lIf'l Rm <10 (invasion
basta; 2d)
Los espacil.lln' ntos Inascortos, como los normal
de 16 y 64 pl'llg.,son de gran utilidad para, enconhar
R,. Con (rectlencia, RRl :=::: R. 1 en CUYQ c&So el ValOI
a.parente de la normal de 64 pll~g.,pq de eonegirse
facilmente para R I , depl':odiendo de la propolcion
Re.4'·;R. y del espesor de 1a capa (vet Fig. 7~9),
2 Resistividad Media- ruando 10 < RIe";R... < 50". En
este casa, la liIormal de 64 puJg., resuUa rnuy util en
los tangos de' resistividad baja: CU9.ndo RU h / Rm >
20 la la.teral de 18 pies 8 pulg., cobIa importanda,
ya sea paIa enl"ontul.'f R~ 0 pala confirmru el vR.lor
apa.rente de la normal de 64 pulg, La lateral tiene
ltna cuna asimetrica, Y Rt d be lomarse como se
lU1!lesha en la Fig. 7-9.
J Resistividad Alta- cl\8.odo RIO"IRt.... > 50.
La invasion afe<',ta en gran medida III J olma] de 64
pulg., por 10 que la lateral de ]8 pies 8 pt'l "I una
10. mejoI opei6n paIa calcular RI .
REGISTRO CON ELECTRODOS
DE ENFOQUE
EI pozo las formaciones adY8.cen~es pueden a.fee-
tar de ma.nela considel4b]e as Fespuestas de 10$ sis-
h.'.m.as el&tricos cony I donales d", registro. Dic.ba.!l in-
f1uencias se minim.ilfUl pOI medio de \Ina familia de
bena.n' ntas. de Jesistividad que utilin. cOlrientt'S de
enfoque parl.\ontIolar la tIa edofia que sigue ~8 co-
nielll,e de rnedici6n. Electtodos especiaLes en las sQndas
emiten dicbas couient¢s,
Las henamientas C01\ deetro·dos de ellfoque illduyen
e laterolog y el registro de enfoque esfe ico SFL•.
Dicbas enamleill-as son muy superior· a [os iDShu·
menw!! ES, en e1 caso de valores gJallde.s de R,f.Rm
(iodos salinos Y/o rOllnadones de alt.a resistividad) y
eneontra~tes d!!i alta. res~S'tividad con ca.pas (R f I R~ 0
R,IRt). Taulbiefi SOil m8s adecuado5 para ~ll reso[uciOll
..-
Pjg 7-7, OUTVtL" ROrnln.ln: y IIJt.eNllle:s de dM "J tf'1!:S- ell!'-1:lrodo5a1
eapa t8pesado resi.sthdde.d infinitA.
Laterolog 3
La berramienta. LL3 utili~a corrientes de electrodos
compellsadores para enfocal la corriente de medid6n
nllna hoja h.ori'llOlltal qlle penetra la formation (FiS·
7·tO). Colocl'ldos de manera simHric& a ('a.dl'llado ~el
electrodo central Ao , se en('u~ntran dos eledrodos O1ny
largos (aproximadamentede 5 pies), AI y A] que estan
c.oneclados por nn corto arcnito. Una corriente, i Q ,
f1uye del electrodo Ao, cuyo potencial es fijo. Una
conient· de compensacion 8uye de AI Y A 2 Y 5t"
ajusta de lnanera allltoll,atica para manlt'ner Al y A]
aI potencial de Aa. A.si, f.odos los eledrodos de la
sonda se ma.ntienen en el mismo potencial con5tanle.
Entonces 1& magnitlld de la cOIriellte io es proporcional
ala conduclividad de la formaci6n.
EI hl\1 de corrien1e i" se restringe 0.1 aIM en forma
de disco. Por 10 general, 1'1 espesor, 0, 0], del hall de
c.orriente es de 12 puiS" mucho mM delgll.do que e.I Ie-
Laterolog 7
EI insttllmento LL7 comprende tin e1echodo c.entIal,
Ao, Y hes pares de elt'ctrodos: M1 y M~i Mi Y M~i
y Al y A] (Fig. 7-10). Los electrodos de cada par
t'staB. simetricamente localizados con respeeto a Ao y
dedr' camente coneclado$ UROS con otros por medio d
un cable d corto circuilo.
Ao elllite uno. coniente consto.nJe i o . Se emite
una corrientt' ajnstable a traves de electrodos com pen-
sMores AI y A 2 ; la intensidad de corrienle compt'n-
sadora se ajusta de Llll.lJler!\c automAtica pala !levar los
dos pllres de eledrodos de supervision, M I y MJ y M:
y M~ al mismo pot~nd!lL La aida de pottndalu mid
Cllh uno d los e1eclrodos de supervision y d lectrodo
de la snperfide (esto es, al infinito). Con una cOlliente
c.onstante t", este potencial varia directalnente COll la
resistividad de Ill. forrnaci6n.
Ya que Ill. dift'rencia de potencial enhe el paJ M I -
M] y el de M: - ;lJ~ 51' Illanliene eo cero, no fluye
corrienle de Ao en el agujero entre ,',.11 y }lfi 0 entre M]
y Mi. POI 10 tanto, 18. corriente de Ao debe penetrar
las formaciones de Planera horizontal.
La Fig. 7-10 mneslra la dislribucion de las Iineas de
.;orriente c\lllndo III sonda estli. en nn medio homogeneo;
1'1 "hun de torriente i Q retit'ne' un espt'sor bllstanle
constante basta una dislancia del ag~ero un poco
mayor que la longitud total A, ,i2 de la sonda. Varios
xperimentos han dernostrado que el baz. de c.oniellte io
rcliene en 511 mayor parte la misma forma que muestra.
frt'nte a capas de reSistividad delgadas.
EI espesor dd haz de coniente io es de aploximada-
mente 32 pllJg., (dislancia 0,02 en Fig. 7-tO) Y la
longitud AIA~ de la sonda. es de 80 pulg.
La. Fig. 7-1I compara las cutVas obtenidM de mall~ra
experimental, frente a una capa de resistividad de.lgada
y por medio de instrumentos convellcionales. (Ilormal de
16 y 64 pulg., y lat.eral de 18 pies 8 pulg.) con t'I regislro
correspondienle LL1. Los instrument.os convencionales
dan resultados deficientes; la euna LL7, a pesar de las
condiciones dificiles (Rtf R"" es 5000), muesha la capa
daramente y da 111Ia ledura cercaDa a R I .
1000
I.ale,,,1
1000 500
Normal
500
___ . ~~O~ __ ~]'OOO
tAN
N L
I ",' ~-._,.,-M "-N 17.5<1 • I: -•.•••...•._ ...•
AI AM j2'!d) t, 'I A MJ.- ;····H
"M ,/.~O MN - ~!d
" . ..... N~. / A. '~~-~:~~Q-_~l-J.t! ._~ ..._._-=i!
o
L81eraiG
I "
i ,~
----r-
,
,
de capas con espesor delgado. EJtist~n ~ist~mas
disponibles con electrodos de enfoque con profuudi-
da.des de investigacion somera, media y profunda. LO$
dispositivQS que usan este principio, lienen como a.pli-
caciones cuallti1ativa.~determioaJ R t y R.o • Los instru-
mentos de lectura pro(\mdl\ incluyen el Laterolog 7, el
Laterolog J y eI I.alerolog profundo del registro doble
laterolog DLV'. Los insttumen10s de mtdidon media
a somera estan integrados con hCHamientas de combi-
ua(:i6.ny soo: el L~terolog 8 de la belTamienla. doble
induc.c.ion-Ialerolog DIL*, d laterolos poco profundo d
la herralmenta DLL y el SFL de Iascombinaciones ISF,
DIL-SFL.
L.os LateIolog J, 7y 8 son obsoletos en la adualidad
pero estudiaremos sus principios de diseiio ya qu~ pOI
vaJios alios se ban Iegislrado runchos pozosc.on dic.hos
inslrnmentos.
Fig, 1-8, Corn.nQrm.,) 'I I"ter-ol en UR" ~ap"d. a.!t" ..."j~ti.·id..d
con petlet.r-ad6n .ncomplcte del acujero.
73
A. In low resistMty, when RwlAm < 10 'fnvaslon up '0 2:d)<
,Bed Thickness <e)
e > 20ft (> 4AM1
e iii 15 ft ( 3 AM')
e iii 15 ft ( 3 AM1
e ;; 10 tI( 2 AM"
e ~ 10ft { 2 AM')
5 ft < e < 10 f:t
5 tt < e < 10 ft
Thin beds (1n generall
QuallflcatloM
Am = RI; ,R6<4-JR.. ~ 2.5
Rm :l As IR6<40JR.. S 1.5
RtrI i!! R,. IRwJR.. 2.5
"11'I iI R,. R6<4.JR..., 1.5
When oil bearing and SP
Is -SOlO -80 mV
Surrounding beds
homogelleous
Surrounding beds
homogeneous
Device
Long Normal
Long Normal
Long Normal
Long Normal
Long Normal
Shan Normal
LaleraJ In
resislive bed
Lateral in
conduclive bed
Relponse
RB4" .. Rt
RB4" .. ~I'J R.
RB4" .. R
RB4" '" 'h R.
AB4" = 21'J AI
R'6" == Rt
B. Rules fOJ uliling hlte,..1 tAO "" 18ft 8 In.)
e > 4Q ft {> 2 AO)
9 ~ 2411(= 1.3AO)
. 4-~-B~~e/MidPOint Method
Midpoinl
AO __-:. __- ~8'8.
5 It <: e < 10 It Aesistive bed and surrounding
beds homogeneous
When A'6"JA", :> 50', these va!U(l$ musl be oorrecl.edlor ~he borehole: Chart B~2.
·C. Response o. L.terolog 7
e > 3 ft For d; '" 20 in., ALL ~ 0.2' R:<o + 0.8 Rt
For dl '" 40 in., Au ~ 0.4 Rm + 0.6 Ri
For d = 80 in., All ~ 0.6· Rm + 0.4 At
Thus, Ih8 best results occur when R.o < ,F\and Rmf/Rw < 4.
1.37{).86
74
•,,
I
I,
J
I ~
I I "
I '"
.",'/ ",;"
m:DH,"'~~'::----
, ....
\' "
\ \ ": \ .....
I L
I-IdI~~I'~I~'." 'k." ~"~ IPUI ~1~111~1~1I111~,1
1
'11
I
ls~efQlog 7
Fig .-10. E.quem" de instrument"" con dectrodo. de cnfoque.
qll!'rido para. 1'1 instrull1t"nlo LL7. Como rl'sultado, la
r. L3 licne una mejor resolucion vertical - es llllis es-
p,>rilkn 'lilt' In ht"rralllienta LL7. Ademas las influen-
l'il'\S <:1 agH.kIo }' de la zona invaditla £\1 ron Ull poco
mennr!'s.
L~tero)og 8
La Itl<.'dkiol\ a njvel poco ptof\ll1do del LL .e gra.ba
con t'l etrodo pequeuos en Ill. sonda doble inducci6n-
Interolog. En prine; pio, d it,,,lrlJlllrllto (' part"cido IL Ill.
heltlltllklHIi. l.L 7 rXtl"pto I'or k.ller rspariamit'utos IlUlS
corto .
El !'sprsor del 11&Z de corrie ute io t"s de 14 p,tlg"
y III dist!luda ('utr .. los dos eledrodos opue ,tos !'s un
poco men or a 40 pulg. EI dedrodo de regreso de la
corrienle se localiz·a r la1.ivamenie a corta di tancin de
Ao, En esta conAglI racion, I i nslrUinento LL8 1lI1It"_ 1m
lin d ..tllJle vertir.al 1lI1J}' Flgudo, ..I agujero }' la 'Zona in-
ResistivllY
0 25 ~o 7~ 100 12~ 150 175 200 225 250
I~~-, I I I I I I I I IRm .0.05
-
~dc8[n. I
R. = 5 !~Long Normal
Short Normal ~\ AM. 64 In... 8d 220-
. II 20AM = 16m. = 2d ~ - _~1
I -...s ~----- - - - -- - - - - - J~RI .250r 7°RI .250 ,,~ Late-rolog; 0 10 2 = 3211'1. = 4<:1; A,A2 = 80 in. R 10d .........h i 80 in. 10 i ..... 02
.-Jrr""' - - - - - - - - - - - - - ....... - I A.2/.' 1'--22
,!
t-lateral
R. - 5 ! AO = 18 It 8 in. = 28dI ~
I Ii
1.385-86
Fig .-11 R.••puo.t" del I..terolog '1 y cl ES frcntc" un" cap" dclg..d"t r..i.tiv.. ¥ no inv..dld" c"n 10.1" muy ."I..d" (tl.l.rmin~jon
de j"bontorio).
75
vadidn influyen mas sobre las ledllta~ de sie inhu-
men 0 '1l1r 1l'L5 de las herra.nientas LI..7 y LL3.
Sistemn Doble Laterolog-R:u
EI ob.ktiv{'l de todos los inBtrumenLo. de rtsistividad
para It'd lIra profunda t's l1lt'dir In trsis j"idad real de
la formadon, R t • I' di eiiaron dich s insLrumentos
de mancr", 'IIII', hasta donde st'a posible, su respuesta
~.. V..1i determjnada por la re isti vidad de la formacion
vir ..n (mas alia de la zona illvadida). Por desgracia,
ninguna medicion ha ~ido capaz· de eliminar POl
mplt'to los efectos de la z.ona invadida.
na solucion s medir III resi tividad con difer..nks
arreglos qlle tengan dift:'rentes profundidades de inves-
tigacion. En g(,ll('rll1, IllS medidone qut' respondnl a
ttl'S profundidad .s de inv tigacion elegielas de manera
nderllnda, s<' "proximan al registro d .. 13 invasion de
unll mallera qu perm.ite det..r.ninnr R, .
Partl ob tner una lila 'or t'xaclitll 1 ell la inler·
pretacion, una CO III binacion tie Irl~ siguicntes camc-
t ... ds4,iras debeda. ser requerida:
• Los efeclos d ...l agujero deben ser pequeiios y/o
corregi ble .
• LIl! rt' oluci ncs verticale de 10 III Lrumenlos del 'n
e-r si Ii,il'ltes.
• Las inve-stigaciont's raelial deb ...n encontrarse bit'n
di"tribuidas; t' to e_~, II111l I/"dura d ..bt' ser tan profunda
como pradica, oha s rli po 0 pI funda y una lercera
se- hnro. entre l\.mbos extt...rnos.
Esto provoco t'l deslltroll d... la h"'TTamif'ntn doble
lat...rolog DLL MicroSFL con III diciollt'5. imuIt811t'as.
La Fig_ ;-12 un e quema de- la herranlienl9.
que IllU stra la dispo icion dt' los t'le-ctrod utilizada
por 10 dos instrumt'nlos lalerolo. Ambos usall los
mislllos e1ectrodos titnell el mismo espt'sor de haz
cit' cordellte, p ... ro ti ...nen un tipo de enfocll,e difer/"l1te
para proporci Itllr su distintas caracte-ri tiCM sobre
profundidad cit:' iuvesligacion. La Fig. 7-13 exhib.. d
t'uroque utiliz.ado t'n 1'1 iuslrumento la erolog profunda
(izqni/"td9.) y el laterolog s01l1e-ro (derecha).
La Ilt'rramienta OLL liene una ll"spue ta qUcva de
.2 a 40.000 ohm-m, rango mncho lIub,; Ilmplio que aquel
que cubren los instrument s laterolog allteriores.
Para oblener exactitud erl resisti vidades altas 0
bajlls, se emplea un sistema de medici6n"d potencia
constante". En e.ste $e varian)' e miden las corrientes
ell" medici6n (i,,) y d voUaje de medicion (V,,); sin
1111 argo, d produdo dt' ambos (e to es, ia I)oknda).
i" \/", t' mantient' constante.
a lLH"diciQII del lalerolog profundo (LLD) de la he-
rrami nta DLL posee una profundidad de inve.sUgacion
ma)'or qut' las hertllinientas laterolog auteriores y se
exliende a una ama d condiciont's de la formacion I"n
d ndt:' ('s 1"0. ibl... determinar dt' maut'ra con6able R._
Para lograr ('slo, se requiert'n electrodos de guardia
muy grande. La disLancia entre 10$ exlremos de 105
eledrodos de guardia de la herramienta DLL-R"" es
d(' aproximadalllenle 28 pies. Sin embargo, el SPI" or
nominal del ha'll de 2 pies Megura liDS buena resolucion
vertical.
76
14 ft
12 inJ
14 It
-Rxo Pad
Fig. 7-12. Dia l'8..InI!L escp,u:m4itico d~ lB her-ra.t'nienln. Dob)~
Lot..olo Rzo -
Fig. (-HI. Esquom.. d.l D"bl. L"tor"IQg .
L.a nlt'did/Ill di'l latNolog 501lu'ro (LL~) lit' Ill' la
Ini~ll\a resolurion vertical del ilt5trumenlo 181erolog
plofnndo (2 pies), pew rl"Jlpond de man era. mas
plollllnclada a Ill. rt'gion 1I.Irt'dt'dor del agl\.iero afedado
JlOI Ia inva...ion. tiliza 111\ lipo dt' enfoque lIarnado
up~lldolatelolog~ por el cual Ill. eouit'nl", dt' enfoque
regIna a· los electrodos cefean05e-ll lugar d", eledrodos
r"lll 1·05. Esto proVQca (jilt' 180 corrit'ote de lueclicion 5\'
disperse nuis rapidamt"I.\le una ve~ qllc 11a eRtrado a
I...., form ado!l t'.!I. Asi, se produce una profuntlidad de
iove~tigacion relalivnmellte s mera.
Er..do d", D laware
Si lo~ ..Ieclrodos B y N se colocan til el aguj t'TO ,
It« Jc.d,urss de LLD puedt'll exhibit un "dc-cto de
Ot>lftware" (0 gra.diente) en secdone localizadas justo
abajo cit' capas espesll.s y no condudivas como 180 de la
anhidri III.. Este eft'cto se prt'senta como una resisti vidad
anormalmellte alta dluante mas 0 meROS 80 pies bajo
Ia capll r(·sisti Va.
L.a Fig. 7-14 Iml",sha el efecto y su CRusa. Mienlras
e] eledrodo n ..nlra en 180 eapn de allhidrila, el fiujo
eI .. "''''Iitnl", se confina al agujeJo, y si la CApa e'S de
!lillich-nIt' '.sp<'50r (varios cielltos de pies) dt' he bo toda
la (".. rri"nll> fluin\. "'II It\. part" del agujeto lo<"!lli~llda
d bajo de B. EutvlICt>S, CUlll,do el dechodo N entra A
1ft co.pll, yfl flO pu ..de pE'tn\anecer en un potencial lull.o
COllll", ~e pr...t ndla. Se Ie expone a un potendalnegativo
.. n allmento, It me-dhla Que sube y se aparta del limite
d.. la (npa. Estc potellcial causa un aumelllo gradual
(gradit>1l e) ell la resistividad registrada.
LLD
____~=~~~ I
__ ~ I
....._-_ ..... -
-----r---la\
~-------
LLS
;-- .....
....
,--
1 1a97..e6
l,39B-aEl,
Laterolog
Resistivity 00
r-
I
I
I
I:
All Ra
I
I
I
I
I
I
t
I
~
I
I
I
I
I
o
2
I
Efedo d.. Gwningen
UII declo similar rue obser'lado posleriormente en Is.
<"un'a LLD. 51' conoce como el erecto de "Groningt'n"
por el gran yacimie-nto 110Iandes de gas donde se observo
por pr;mera ve1i. EI dedo de Gronillgen se prl'_~enta
durante aproximadamenle 100 pies debajo dt'. una capa
de gran espesor de alta resistividad. Como la
coukllt", de medicion y de compensa Ion no puede fiuir
con facilidad a traves d.. la capa aaamente Jesisli'i"a.,
regrt'S8 por la columna de lodo y crea un potencial
nt'gativo en Ia "zona de r fer Itda nula". 5i st' ha
inslalado el r vestimienlo en 180 zona resistiva, este hace
corio circuito y el efecto de roningen se hace mas
pronunciado. 5e rt"cornlenda !leva! a cabo un registro
de inducci6n para una evaluacion selia de la forlllaci6n
en el caso de e51as capas conduetivas.
EI instrllmt>llto f,LD utiJiza t!",drodos superficlales
para t'l regrt'5o (It" corri",nte dt' modo qlle no esta sujelo
al ..fecto de 0 ...1aware. Sin embargo, se h& ob!!e vado
un peqneiio eredo anti-D",laware que product" Jesistivi-
clades ligt'ramcnk baja.5 inmroiatamente debajo de la
C.llpa resistiva. Se minimizo estt' problema al utililiar un
blindajt" de (',able como d eledrodo de referenda ~ra
1'1 potencial de medicion.
Escalas
Un problema COIllUll de lodos los dispositivos de
resistiviad y eonductividad es proporcionar una escala. Fig. 7-14. Principia d.1 .f.do d. D.I"w..ro.
77
I~
Registro Esferico Enfocado
is· 'i.ISh. 1,"',J<t:fofJllJog ~n cI mJ:timll) inff!rvPl~.' de In. iR. 7-1 f'n
St"l'Ibn4"lo t:n f;"(;'ol". IOgl'\ri~rnicft
i .. reqllie[ 5-E' IIliliza unn
d int"lvalo de 2000 hasta
las medi ..iones de OLL- Her,>.
(.una repul'Slo para cubrir
40,000 olml-m.
EI ill lrUnlt>lllQ SFL lllidE' la CQnd IIcti yidnd de la for-
marion relca del pozo y proporl"iona Ill. illY stigarion a
un niyellt'lativarnE'nle pnro IJrofundo, qUl' I" INI" rilla
pam evalual lo~ ('f"dos d" la invasion I'll mediciollt'.
de resistividad <I .. '111\ 'or plOfundidad. E 1"1 ('aso <If'1
inst rllmento dt cspadalllil'nto corio que ahora !II' IIlill~a
('1\ la l1eHamit'aia OIL-SFL., de arroliadQ para reelll-
plaza[ la normal de 18 pul ,,)' lo.~ t1i:!ipositivos 1L8.
EI sistema SFL dill rc dt· anll'riolt'S ins(rrlDu"lllo. <,(\n
eledrodos de enfoq' .... Mi.. nlras los sistt'm8.S l..L7 1.1,8
intelllan cnrocllr la corrientt' E'a discos pianos, .-l siskma
L establece t'n eseada esft'ras de potencial cOllstante
alrt'dE'do[ dE'l eledrodo de coni ..nk El SFL puedE'
pteServal la distribucion de potencial esrprko 11 la
f [macion a pe.sa[ de una gran cantidad de ,'aliables de
pOZO. Para lograr es&o, E'I instrunleul SF1 com pone
de dos sistemas df' <,o.rrienle ..eparados nuis 0 menus
indepelldi nl . EI sistema de corrien!e comp... nsadorA,
sin-e para "tapar" "I agujero ). establecer las e ft'lA.!
Gamma Ray 0 Resistivity~API Units 5- Ohms m2/m
" Lale<olO'J
0 80 0,2 11 10 100 1000 200
~ ~ f-I'Dc po
d ~
<
"
'i>
2.r:>
""l?-S ~
1.,---';-
> r,G;: I
que pnedn Itoe,!;... COil uadHud en todo un .rango
,1," reslJ1l La" E1ace algullos nfios, Ja mayoria de 10
1n rrnlogs sO' gmcluaball en ('..c~Ia... lineales. Debido al
lilllplio rango de re isti\-idades q'l 5e ellcolliraba. con
f, cueneia, la esc ala t'fa rdrlti\'amente in ensible. De
hedlO, 1:'8 1('d llrM lIluy bajas, Y80 sea de resisti vida.1 0
cond1lctiviclad, eran puicticalllE'nle imposiblt'S dt It r.
Sp i ntrodujE'ron eurvas dt' apoyo COli llla,j'or sensibiLidad.
pNO eran dificil ..s elt' I f Y aglomeraban los registros
tn formadone de alto contrasl~.
OnlBllte alp;un tiempo, st' elllpJ<-6 h. e call. hib[icla
uiilizada por prinlt'ra \lez ("11 I""he[famiellia I.L3.
r sentaba la resisti\lido.d HIH'IlI en In primera mitad
dl' la pi tn dt'l rt'gis 10, y In conduetividad lineal t'n
la egundn. De t'..t" lnQdo, un galYanoUlt'tro podia
gmbar todas las ...sisli\'itladcs desde cero al infinjto,
A '1"'111," 1111 poco dilkil de ulilizar debido a sus 'xiranM
graduadont'S (ver Fig. '-15a), 1£1. e cala bibrida
sllmi nisiraba una sensibilidarl ar ..ptabll' en forma.ciones
de baja rand IIC Iivitlad y re~i!'t,ivirlad.
'n la a( ualidad, III. escalf' 10 arltmiell. 0'5 la mas
"H'P a,la pam. registrar cu VIUI de resisti vid8d. Su
forllla t' tandarizo.da es llna t..jillA. dividida en l"uaho
<"idos Cjll va de 0.2 a 2000 ohm-Ill (ver Fig. 7-Hih).
lnc1u.5i VI" este tango no es sufidf'n&e alg1lllM ve<:e para
Gamma Ray 0 Laterolog
API UnilS -l:,,~ CondUClivily
G:!IlfIml fhrr !Pu....L Dr; .... MImn-"llroM::Ml.m~
To, Ot lIMo Lt., 2QO 0
l"- ---"e"'l0llr=i':i:'7i:'::r:r-;s==-'=T"'----~
78
t'quipoLt'nciales. EI sisLema de rastreo df' corrif'ntf',
i", provor.a que una conieute de JastIeo iudependientf'
flu va a haves del "volu!Dt'n de inve tigllcion". La
inl~J1Sidad df' dkha cOInenLe es propoJcional a, la
ronductividad de la (ormaciou.
1'.:1 inslnllllf'nto SFL consiste de electrodos de emision
d ..orrienl , oLros pam regreso de corrienle y otIo de
lIl'dirion. Se (';5 ablecen dos esfer!\5 equ.ipolenciales que
aproximadamenle son iguales a III. (uente de coniente
dela herramienla. Lfl pJimera esfera se encuentra
1Il8.'J 0 Illl'nos a 9 plllg., del electrodo de Jegistlo
de corrienlt'. La otJa esui. a rerca dt' 50 pul ., de
distancia. Se maJltiene un potendal constant!;' d
2.1) III Ventre I<U dos superficies esfiricas. Ya que
..I vol umen d(' fOTlua.cion es r.OBstante enlre ambas
surediries (el espadsmienLo de e1ectrodos esta fijo)
via. raida de voltaje Lambien es constanle (2.5 mV),
1a conclllcliv'idad d~ este volumen de frmuaci6n put'de
(I<'terminars al med.ir e.1 lIu,io de corrit'nte.
1,8 Aa hJ
1.6 \ 1\ \ R!_ ........\ \ . - - :J; ............ :--.-1.4
1.2 "-
'0 1'--'-...:
--
Ac
---
2
R"
1 I
0.8
-I- I=---:-0,6 .0
....
-
0.4
.........
Infinitely Thick Shoulde~0.2
Sonde al Bed Center
No Invasion
1 2 3 4 5 6 8 10 20 30 4050
Bed Thickness lft)
Fig. 7. t6b. O"rro",,,i,,n <1,,1 ••,,,,,to <:0 hombro tnt..olog 'r.
.sonda en Ull. media inlinito y homegent'o. Las hE'-
rHlIuit'ntas de illduccion son los tilllCOS instrumentos
dt' rE'gistro en los cuales este concepto se cUlllple rig-
lHosamenle. Sin em ba.t go, pata prop6silO'$ de evahlB-
eiones comparal1l1as, t's (ltil prtparar cattas llflSadas en
factor..s pselldogeomelricos para otrO$ in lrlullenlos dt'
resislividad. S.. preselll.a una carta de /'sla c1ase en Ill.
ig. 7-17, en doude los fadores pst'udogeom~tricosjnl.--
grados de cilindros progresivamellte grandes St' grafican
en funcion de los diam..tros de los cilindro .
La rt'sitividad aparenle, R fl , Illtdida ('II una rapa
espesa, se obli ne aproximadamente par m<.'dio de:
Ra Infinilllly Thick Shoulders2
I R' ~Of1de Al Bed Center
.
I , . !-'1.8 , ~~o Invasion, : ,
-1.8
,
"
\ r--. -......-: :::::-....1.4
- .- 1 ..-..";.I~ " , - I r--. '-1.2 "- ..... .' .1 - - -' :--1 0.50.8
"...
0,2 __
I---l-
0.8
---/' \').l"IIY"..........
-0.4
0.2
1 2 3 4 5 6 8 10 20 30 4050
Bed ThicklleSlI (ft)
I
IlIflu~nciR d las Variables de Pozo y
COrl' cciones de Registros
EI 10do del pozo, las capas adyacentes y la zona in-
vadida inf1uyell sobre las lerturas del laterolog y dt'l
SFL, COII\O a la nH\~Jorla de las mediciones d.e resislivi-
(lad. s(· IUl.tl plt."parado carias en base a simulaeiones
lIIfltt'lIlaticas para rouegir dichas influencia.s ell las l~c-
uras dE' regis roo LlIS correcciones sit'mple se haran en
esl Old 11: rec~o de pozo. espesor de capac e invasiou.
Ef,'clo (I ... pozo
r-l.l' ~l.lrt"'5 R<:<;>r-2,. )' - 2b Ilttlc-stran la corr"cdon d~
It'dnl&'''' pa a t'llaktolog profunda y omero para una
somlR ctntralizadt\. LI\ I1'xccnlrali1:&cion tiene poco
fecto sohr.- la cnrV(l L1D, p{"ro plIcde peIjudi('ar la
11'<'11111\ de LLS cuan<io hl reladon R,fRm es all,..
La Carla RtOI-2c lllUtstnl d caw en ~I cmil la
sonda es excenhalizada. La- Carta Rcor-) produce las
rorr"ccioll/'S efedo de P01:0 para 10 instrnmentos LL8
y , FJJ 'mph'ados (On las b"rrarni ...nlas 0IL-LL8 y DIL-
SFL. La Carta Reor - 3 corrige los erectos de pozo
p..~m ..I SFL utilizado con la herramienta de i.udueci6n
Phasor.
Efe<:lo de Capas Adya.centes
La ('Mil\ Rcor- mu stra la. "0 rtec-do"t'. Jl('<":esari~ POf
..f.... to d... capa adyarent/' para las leclnras del lat rolog
proflludo yomero de la !It'rramieuLa DLL en capas no
invadidas.
debe corregir por eferto d ... pozo anles de inlro-
,llIcir lru carla.s dl' correccion por efeclo de capa ady-
Ment<:. La Fig. 7-16 propon:i na las correcciollfs dd
ef...eto d ...1 espesor d ... capa para las medicione-s de LL3
y LLi. R" = J(d,)R"" + [1 - J{d.)jRt • (Ed - 3)
Paclores Pseudog...omHrico
[J /I factor geomHrico pUt'de definirse como Ill. (raccion
tie la seii.aJ lotal que se originaria en nn volumen que
guarda una: orieniaci6n geomHriea especifiea con la
donde J (d,) es eI faclor pSt'udogeomHrko. Un factor
de esie lipo y que 5e reladona con un inslfllll\fllto tlo::
resistivida.d del tipQ de elt Irodo, t' aplicablt' sOlo bajo
cierto C'onjunLo de condiciones. Por 10 tanto, las cartas
de esta c1l'l5e 110 plleden utilizflrse
79
en la eeuacion de proporcion d(' saturacion de "'gua.
REGIS DE INDUe ON
Ampllfier
And
Oscillator
Housing
Formatkln
Borehole
1.4\0-8&
Transmitter
Oscillator
La herramienlA de .r('gislro d(' indu ..d·n 51' d arrollo
en principio para mediI 1a r('si tividad de 16 formaei6n
en pozos qtle 01\ i('nt'n lodos con bas aceit(' y ('n
agqjero perforados n('umliticamenle. Los instrumentos
dt" 1('(' rodos no {uneionan en loelos no condudivos.
Los intt"lttO$ de utilbar electrodes pera registrar en ('505
tipos de f1uido , no reslllLnroll 5aHsfadorios.
'on la experi('ncia pronlO . e IClIlos [0 que el regi!lt.ro
d(' inducci6n leni muchas venlajas sobre el rcgistro
convencional S (,Ilando se aplicaba en p lOS d registro
perforados eon lodo., en base &.gUll.. Di!;eiindos para
una inv('sti ndon profunda, los [('gidro!'; de in hu°ci6n
pnt'<i('n [l[oellrse con el proposito de mini mizar las
inlluellcias dd a ujero, las formaciones adyllc..nl y la
zona invadida.
Invasion Diameter, di (In.)
--- Axa = 0.1 ~
-- Rxa > RI
o IOL....~-~20":----4:':O---~6::':O~---&I:'=-'
Fig .-1, Fac'ort~ pstud -e.omelriCO$ rndi lei. lodo:! duJe:e:s
(Hn~. II~OI» 'I lodus ...1,,<\... rlln~" PlUlt~8d8l·
(OHIO d., vIOpOsilo general pare. con.:(don de Ie. zoua
invadida.. La carnd tlstica mas uti! de uta arla
que compn[tl. d(' manera gnifica Ie conttibudon
r..lntivl\ d ... la rona invadicln con las rr:'spu('slas de las
diferentes b...rr mientas y, asi con las profundid des de
inye tigacion relativas de ca.da hertamienta.
Notese In (X(tlen I' extension de las caract rlsticas
radiales n IIL~ medidon del laterolog prOflll\do
omero: E. k rAsgo p rmite un ano.lisis pr...ds dt' la Ie-
sisti vidMl II preS<!neia. d gran vari dad de c.ondiciones
de inva.~ion.
Thick Beds
8-1n. Hole
.., 0.8
a
u
..
u.
~
0:: 0.6a;
E
~
"C
'"
"'rn 0,4,Q,.
:orn'ccion de Invasion
La EI". 7-3 inclll e tres incognitas: In r('sis i vidad de
16 liOna invadida, R.co; In. r is ividad real de Ie zona
virgen 0 no eontall1inada, R r; e1 diametro de in\-asiOIl,
d" Si se loma un r i' tro esealonado d la invasion
puede uUlizarse una combinnci6n de r('gistros lalerolog
de .>oea gran profundilad de innstigacion con
una m('<licion de- re8i tividad a una profundidacl muy
om fa, RIO, por ejt' uplo eJ ticroSFL 0 microlderolog
para ncontrar t tre intognitas.
La 'arlo. Rint-9 mil tra la solucion d manera
grafica. EI valor de r('sistividadreal obtenido pu('de
usars(' en la ecuadon de saluracion d agua de Arc.hie
para d terminar la saturll.Cion; 0 puede recurrirse on
I mjsmo prop6sito a 18 rdaeion de resistividad R~,,/R1
Pig. ;-1 . Si~t<.m8 bMico tic doo babin.... par.. el rClliotrn d~
indu(;i:ion.
Princil)io de edici6n
Las hrramientas de induedon en 10. adualidad pos..en
11\1Iehas bobinas t ansmisoras y r('c ptoras. Sin ('m-
bargo, pu('de cOlllpr('nd('rs(' ('I principio al con~idera.r
una sonda (on una sola bobina ransmisora y otra re-
ceptora (Fig. 7-18).
Silvia una corril'nte alterna d aHa &ecuencia
y d(' intensidnd (onstante a, lrave d(' la bobina
transmisora. Se CIea un campo magnetico altemo
80
Integrated Radial GeomelnC<l1 Factor
Infinittlly Thick BeI;l$
t--fj.I+H--f--- No Skin Ellect
---- Skin ElfllCl Includtld: Case 01 ~
Rxo a DO. Rt ; t Qhm·m.
~ 0.8(!)
~ 0.E1{t
'iii 0.4
.Il
i
E
2 0.2
Cl
80 120 lE10 200 240 280 320 360
InvaSion Diameter. d; (In.)
FiR_ 7-19 f",C'tore-s lleom~tTlco5. L.e. cUrvll punl,.~d" inC"'luy'" e-I
tfl!!cto de piel, en 1 c:nndicione8 qu e muestrftnt rn ~I 6FF40 ill
10 [Mtrum'''l.", d. indued';n profund" (10).
y donde 1 e.5 1'1 fador geol11ettko pam una r(" ion
deli nida.
De estt" modo, lIt\ voluIUl'n dE." t"spncio dl"finj(lo solo
por u geoUll'tria reilltivll a la sonda, tiene 1111 rador
gt"ometrico fijo y COlllp .. able (G) (ver Fi. 7-19).
stn permitl" pr PI\f'H car 8.li de corrl'(ci{.n R<lrculldas
de df' I punto df vista 11l1\1f'ullitico con eI pr po,ito
dl" xplicar 10 E."feclo dd lodo del n ujero, la 7;ona
in\'adida y las cnp s adyntl'ntes n la m..didQn <It" R,.
siemprt" '('u3.ndo ~ i~ a imetria en la resolntion.
Ya qne I herram.ienlns de illdll('don se djsenaron
para f'\'alunr R" es impor ante 11linimi ar los t 'nninos
Factor Geometrico
i S(" silIlplifi('l\ col 1II0d 10 (sonda. centrada y form (')on
homoge-nell i o' r6pica1. la respuesta d la herra.mienlll
pll("tle caklllar".. CO 111 0 la suma de los signos eleml'ntalr~
qll (tea,. 10 anillos d formacion coaxiales ala '011<1".
I':slo 11 toma I'll Cllrnln la au o-induclanda III
illductancia IlIU In el.. 1o, slIiIlos en lierra, Cada seiial
",It'mt"ulal '"'" proporciolllli 8. la cOllductivirl:vl dt"1 llnillo
Y RI fa('lor @womelrico '1"(," ..~ IIna {lludon dl' la posicion
d I anillo n referenda !\ I b bill8-~ lransmisoras V
rt"cel'loras. A_ f:
qlll' illdll(,l" ('orrirntes hacia la formacion Il.hrd<:<;lor dpl
ngnjt'ro. DiehM c rri utI' flu I'll I'll anillos cit' f nUll
cirrlllnr qllt' SOil coltlCiRI1"5 ron la obina dt' lrall~mi!li611,
.1' ([pall a su VI'Z lin campo nlRgn't.ico 'III induce 1111
\'olta \. en la bobina It'( "tora.
Ya (lilt' III corri..nLr R!ll'ma en 18 b bina de ltBns-
miqion es de amplitlld y u("ru ncia constantes, l~ co-
rril'1I1 de anillo 011 tlit"cIRJlJCott" proporcionales 8 la
coudndividlHl dl" 11\ {ormacion, EI voltaje illducitJo I'D
la bubiua r("(' plom oS proporcional a las cotril'ntl's de
l'l.l1l1lo y, asi, ala condlldivid~ dl' la formation.
1'Rmhipo hay un acoplamil'nto <lhl"do I"ntre I •
I obio • Irans11lisora y rl"rl"pt.OIIl. La seiial que se
origin de I" te copl mi"lIlo S(: limina con 1"1 1I 0 de
b hinas ~colllpensadoras".
La hl'rramienta til' inti IIrdon f'lOdona mejor ('uand
I fluiclo clt'l p zo 1'. t1.i lallt , iodu 0 aire 0 gas. La hr-
rramil'n a Lambie!l tllhlljl\ bi u cuando 1"1 agujero ('on-
ti("l1<' lodo condndivo, a 1I1l"U05 q'I('" I" I'a dellluiado
snlRdo, las formacionl's mu resisnvas, 0 el diametro
!lIllY STand.
clonde
E {':'l la fuens eleclromotriz indudda,
I( s la conslanl de Wilda,
& d I factor geom'trico para ese anillo <'., special,
e es la cond lIeli vidtl.d d..1 llnillo,
".
L!1. = 1
F,I fa(' r gl"omctrico, 9.. que corresponde a un cieri
Illt"dio st" d filiI" como la proporci '., d 18 s fial tolal
de c nduclividad COli la '1111" (' ntribu .. t"st" medio
0..1 rminlldo. 'omo s muestra en la Carta Ge.,-3, la
formadon puedt' separarse en cilindro. ('oaxial a]a
sonda (hl'rrami IIta celltra.!izada); eslo corresp IIdrn a
\It columna dt" lodo, zona invadidn,'zona virgen y capas
adya('entt"s. La seiial tota.! puede exprl"SArSC por medio
(k;
domll'
E=K Eg,
at " + G,C,
(t;c.7 - 4)
(E: .7-5)
G =1
relati \'OS al 10do IFl Z IlI\ invadidn V las cap, til'
hombro. Esl SI" 1I1'va a cabo al minimiz!.l I . fadolt·
g('omHrieos eorrespoodientl"s coll uua senal -t"nfocacla.
Ilfoque errall.'lientas ultibobinas
EI sistema sencillo dl' do bobinas 110 [("presenta a la
h..rr mi nta utilizada en la actnalidl'l.d. Sill t'lTIbargo,
pu de considerarse que fue 11\ base gracias a In ('ual e
construyo la sonda de bobinas multiple . La fe. pUl"sta
de In sondrL ell" bobinas mol iplt"s se obtienl' 1\1 drscom-
ponet laprimera en bodas las combi Iladooes posibll's
11l' dos bobin!lS de 10 parf' I.rnnsllli~or·rect'ptor, t"
~)ond ra la re puesta dl' ('a par de hobina.~ por mt"r1io
del produdo tid numero de vut"ltn en I\ll\b~ hoI inns
dd produrto de su st"('cion ran v.'rsal. Se suman las
respuestas dt" lodos los par~ d - bobina.~, lomando I'll
ell nla 1"1 signa a.1 braico de su conlribuciont". 'us
posicionI' rdat iVl\'.
L-as sondas de bobi nA.S mlilti pies, 0 onda.~ en~ cad ItS
ofrect"11 ciert, vt'ntajas, Mejoran la resolndon v('rtical
al uprimir la r puesla de las formaciones FLd act'ntl"S,
tFlll\bi 'n l\umt"ntnn la profulldidad d invt"sLigacion al
supdmjr la reSpufsta de la columna de lodo )' df' la
formacion cercanas al a uj l"ro,
Deconvolucion
La decOl\vQ!ud6n I" tomar los COII'P /It:'ntl''S deseables
dt" \lna senal compll'ja y ponderar de djferentes ll1a/lera~
81
1ll1l\llo/m.
Fig. 1-20. Re:.puo'la foal d" un,ogistf!) d. '''.duoeio" oQrnl""..d..
con. If\. rcspu~sh~ I:ldC:5~a.dID."
Los registros de inducdon de Sc.hlumberger coni-
gen de maneIa auloDlatica I declo de pit'l durante la
grabacion. La caneccion se basSo en 10. magnihtd de Is.
rt'Spuesta sin corregir de la henamienta, can idt'rada
como s1 perteneci fa a un medio homogeDeo, Quiza
5('8 n(';ct'-sll.ria una correccion secundaria del efecto de
Equipo
La herramjenta. de registro inductivo·elc.ctrlco lIES)
6FFtO indllia un dispositivo de indu(ciOIl de $ods
bobinas I'nfocadas con t"Spadamiento 1l0tllil,a1 d 40
pulg., (de alii, 10. nomenclatula 6FF40), 111\ 1I011U81
de 16 puLg" y UD el('('trodo SP. e intlOdnjo (l finalt's
d los dn(uenlas y se cOIIl/illio en la helfamienta de
induccion estandar en 108 sesentas. Desde enlonces,
atras herramient~mejoradas la han rt'l'mplll.zndo.
2 EI sistema DI1-LL8 utilizaba lin inslrumento d...
indu~cion para lechua plOfunda (el ID, simillir a1
6FF(0). un dispositivo de i.nduccion media (el 1M),
un di positivo L8 (que reemplaza 1.'1 narmal de ltl
pulg., I y Ull electrodo SP.
EI disp sitivo 1M liene una r('soludon vertiml pare-
rida a III d<"l 6FF40 (e ID) pc-to s/)Io alcauza Ill. milad
de la plofllndidad de inve-siigacioll (ver Fig. 7-191.
EI LL8 era un dispositivo t'nCocado de invesligadon
somera con m...joJ resoluci6n en capas delgadas y
menor influem'in tid aguj ro n comparacion con el
normal cit' 16 pulg, Tanlbien no tl'nia la inconvenieu-
<'in l'1t' los inslrumenlos norm ales, como inversiones
ell capas rt'Sistiwls delga.das.
:I La heWllllicllta ell" induccion-SFL (ISP) inchlin nn
instrnmt'nto de indllccion pmfullda similar a.l 6FP40,
eI dispositivo SFL, ll..denul.s de nl! eledrodo SP. Esta
h namient!l podia combinarse con ...1 Jegistro sonico
comp"'llsa,do y r.OIl Ull dispositi vo de ravos gamma
(GR). Esta combination oueda, ell cierlO8 LlOrizonies
geologicos, lacapacidad de evaluar en IIll 5610 rr:-gislro
eL potencial de hjdroc.arbmos "'n eI po~o. EI t('gislro
s6nico propolcioll ba ulla. \'8luacion de la porosidad
d ISF una evaluacion de 180 sa.llltndol\.
4 La helramienla D1L-SPI" es par...dd" (\ III DIL-LL8
excepla que el SFL bit tt'emplnzado al LL8 como
instrumento de investigacion a. nivel pocoprofllndo.
£1 agujero areda menos Ill. medicioll del FL que Ill.
del LL8 (ver Calta Rcor-I)
5 La heaaUlienta de induccion Phasor ests. pfovista
de un dispositi,'o de indll('cioll de leduIa prarllnda
(IDPH), otro de indllccion pa.ra ledura a nive! medio
(IMPH), un instrumellto SFL Y lin elec.hodo SP.
La henall1ienta cneata con transmision digital y
sistema d~ proce amjento ademas de un si t~ma de
verifica.cion conlinua de calibracion. Pnede operarse
a. frecllendas de 10 y 40 kHz, ademas de la de 20
kHz (In frecuencia de operaclon de 10. mnyarla de los
Dml\nle mas de 25 aiio:>, eL dispositivo de jndncdoll ha
ido Ia. principal hetUuuit'pta d re_sisti vidad utillzada
ell formaciones de resistividad d(' bnj'l " m("dill Y
perCoradas con agna dulce, aceite 0 aire.
En es", periodo, se hall desa.rraLlada y empleado varias
dases de eqnipos.
piel cllBndo los medio" qUI" rodt'all [I\, sonda 110 l".,gan
una. conductividad uniforme. Dkhas cOUl"cdon¢$ POt
10 g...neral se incorpOtll.ll II. 1M dift'te-nl - cMtaM dilltC'l'-
prelacion can regis lOS de induccion.
2 4 8 ''''4-fiIIl
Aclual Conduclivity (ml1os)
4
2
6
Af:lparem
Conduclhilty
As M"''''$u.ed
By The Sonde
(mhos)
recto de Pid
EI' fOflundone5 1ll1l rOlldlld,ivM, la~ corrienks ""('1111-
daris.s inducidll5 ell los !millo de lierra on glandes,
sus campo rnagn~lk"s son considers-bles, DidlOs
campos inducen ,'oliajes eleclricos adicionale en otres
anillos de tierra. r.os em!',! induddos s· enr\lel,lran
<I ...fasados "'1'1 relndoll a IHluellos indllddo. POt 1.. bohinn
Itan mi. ora d... la h... tUimieuta d ... inducdOn. 1.1t i nt...r-
r.cdon ...nlre- I nnillos dE' ti ...nn provoc!> una J~UfriOU
de la sl'iiaJ dE' ~ondlletjviclad grabada en los registros dl'
ind lIccion; esto se CODoce camo "efl'eto de pieI". Es un
ft'noll\t'llo prededbk Lo. Fig. 7-Z mu ...stta la tt'spueslo.
de Ill. hE'rramienlll. romparadllo a. la t'anductividad ua.l
dE' Ill. Cormadon. EI eC...cta de piel ~obra importanda
('uando la conduclividad de Ill. formadon exc".len 1,000
10. metlkioll gluhal en punla cliferentl's relll.lh·os a la
zona objt'tiyo. F..s po.sible !levar a c.abo Illedjdones de
indllcdon proCunda. sin sacrilkar La resolucion vertical,
por medio de una. deconvoludon que Ie da mas peso
proporcionll.l a la eiial medida en el centIo de la sonda
quI' a sen aLes Illl'didas arriba y debajo dl' I'se punlo.
Anll'riorlllenle. se utilizaJon varias dl'convoluciones
POTHI lOOas, I' rl\. loma.r n 'tcnta difer nl val ores de
resistividad de capa adyacente, pero dicha pnidica. se
h8 abandonado para 10jl;rar IIn8 estandsritad6n, La
m8yoda de los registlos en la adualia.d se \leva a cabo
establ~iendo 10. resistividad d ... La capa adyact"nt... ell I
ohm-Ill. y el software del equipo CSU* La plO('es . Esla
s... {...di,a ani ,. dt, aplicar la c·orr ·cdon del e(",do it'
pie!.
82
-----~= ..
o
6 FF40
Induction
Conduclivlty
mllilmhosl'm .. o~2ftn
Sponlaneous
Potenllal
mil
Fig. 7·22. Prc:-s~nlac:iondd rl:gist...o de indur ion el~I;LTif;o.
EI regisho D1L-LL8 incorporaba 10. t'5("ala log8ritmi-
ca, se muestra la prt'Sentscion ('Standl\r n 10. Fig. i-23.
Se gra.ban cuatro decadas de resisti vidad (gelleralmenlc
de 0.2 ohm-m a 2000 ohm-m) eD las Pistas 2 y 3.
EI regi lro DIL-SFL, combinado con el souico, rp-
queria una modificacioD de es1a escala. En la Pista 2
se prpsentan dos decadas de resislh'idad sobre la es-
cala logarl~mka. Se mueslra n ll\ Pistn 3 eJ tiempo
dp transito sOllico PI1 una escala Ijneal. VrcaS(: III prt"-
spnladon del registro en 10. Fi . i-24.
Presentacioll del Registro y Es('aIRB
En todas las ht'HamientM, 1M C"(vas . P y/<> OR se
glaban eD la Pisla. 1.
La Fig. 7-22 Hustra la prt"$ 11ta ir,n original del IES.
Algllnas vpces, la curva conduclividad del illducdoll S('
graba PD las Pistas 2 3. La escala Ii npal se express
ell milimhos por metro (mmho/Il1), aumenlando hacia
18 izquierda. En la Pista 2, se rpgislran en escala
convencioDal de resistividad lineal, tanto pi normal dp
1 pilI., como 10. cllrva rpdproca de induccion.
2000
Resistivity (ohm-m)
0.2
5050 i-'....b1.J~:=~~=;:!-L.U.J..UJJ.----'..........'-LW-1U---t
---At
- - - - - - 'ID Tradilional
---ID Phasor
-_ ....
5100
Fig. ;-21. Procesamie.nto Phaser para la cOITcccion d-:! t;ft;c;to de-
homhro.
instrllllu'nto~d.. induccion ant..riolt's). LA frecu ..nda
mellor leduce el efeclo dc pirl ('II fOllll!lciollt's de
mu baj!l lesis ividad I" fr cDenda /llta permite
mediciont' mRs prcci~8.' ...n formadone de alla
re~islividad. Sin embargo, cou Ie ex("epdon de estos
casos, la mllyotia de los registros se efec ua a 20 kHz.
Lo mRS importanle es que, adel118.s de las medicione
de l('.5islividad (0 conductividad) eu fase, los in tru-
menlos dt' induccion (..1 IDPH e1 I 1PH) miden
10. cuadralllra fu ..ra de [ e, 0 senal X. La disponi-
hilidad de ('sla fial facilila la correccion del declo
de pil'l ron mayor pled. ion, mejora la respuesta de
las medici ones de inducdon II capas delgadas • per-
mile el uso de una mejor lemita de d c;oll\·oludon.
'Com parese la carla de espesor de la caps I lIlado
con In herramienla Pbssol (Carla Rcor-9) con I d
oh sill. ITI!m ..nlo de inducciou (Carlas Rear -5 y -
6).1. Eu los regi tros Pbasor .. corrige par complete
el dedo de capa sdy cenle; fstos lient'n (unciones
cl," T..sput'sta verlical y permanecen conslsLltc' ante
cnll1hi~ ell la condudividad de la formacion~adcma.~
elt' po. t't'r r..spue tas radiales que son cllsi lineal s.
Lr. Fig. i-21 limes ra como el procesamirut.o Pha.~r
mejora t'I procesamipnto traditional "u III medici' n
ID. Al mismo li..mpo, III pr fundidad efectivn de in-
v,," t.igacion dp la herramienta Pha 01 es Iigero.lllente
lIlayor y mejora en gran mpdida la rt'Sol ucion n for-
madont's con invasion profunda.
l\ La herramipnta 6F 28lES (2 6/ pili. de diamt'tro)
es una version reducida del dispositiv 6FF40, tiene
U11 espaeiamiento pn bobiDa primarin rl, 28 pili .,
e incluye un normal standar de 16 pulg., y un
electrodo SP. S(' usa para rpgistros en agujpros
p~llleiios y para operacione a haves de t.uberia.
83
1,439088
<j
\
"',
(~
,!
,
,
,
,
I
\
I
SFL SHC Sonic .c.t
0.2 ohm-m 20 150 ~s 50
Induction Log
q,L~:m~~ __~
Fig" ,-24. Pr•••nl~d6n dd ISF/.oInk".
del tcgistro, C:uando la efial del aglljE'rO es C'onsi-
dE'rabJe E'onsull c d eo('abezado dd rE'gistro para VE'-
rificar que diC'ho procedimienlO sc lIevo a rabo. Esta
precaucioll se aplica en espedal a los instnltllE'nlos de
induccion media p1leslo que el talllaiio del agujero
influJe en dlos en gran medida.
....-. ~... ----.
---)----
l_. SPc;
~,
t: Awa
Compensaled SP
10 100 ,OOl) 2000
Resistivity
ohms m2/m
0.2 .,
L----L-....:!.-..L..--......---:,-:,.=S2~.::!'
Fig, .-23. Prurnlaei6" d. Doble Indued6" L"lerolQg 8.
Correcciones Amhientll,les
Como en d ca.'IO de todllS 1M mediciones de rt'sisti vidad,
1'1 agujt'to, las capas adyacenles y Ill. invasion. pueden
afeclllr las It'cturas dt' illduccion, Debell corregirse
e.slos erectos en d registro de induccion antes de
poder otilizar las medicione. Ya que los regislros
d induccion se han diseiiado de manera especifica
para minimizat d.irhos efectos, eslos por 10 ge.neral no
son grandI's y, ell muchos casos, put'den ignoralse sin
mayores cons cuencias, A pe.! at de todo, es aeonsejahle
lle\'ar (l cabo dicha.s correcciones ambientales. Hay
tres c~ os: corrt'Ccion de agujero, de capa adyact'nte
de invasion. Existt'n cartas para ayudar en las
rorrec.ciones, y esta.~ deben erectuarse en 1'1 siguiente
orden: agujero, espe or de La capa e invasion,
Correccion del Erecto de Agujero
Es posiblc evaluar Las 5 fiales de conduetividad prove--
nientes del Jodo al utilizar fadores g ometrkos. La
Carla Reor - 4 proporciona las cortll'cciones de varias
curvas (6FF40, ID, 1M, 6FF28, IOPH, IMPH) Y varios
"slandoffs"(distancia de Ill. sonda ala pared del pOlO),
Algunas veC'es, I" senal nom.inal del agujero, basada
tn 1'1 tamano del POlO, 51' elimina duranle Ill. adquisicion
'orrerC'ion d Efeelo de Capa Ad 'a('ente
Las C8rtll.S Rcor-5 y -6 dan IQ$ rorrt'rrionl'". d..1 ..fedo
de I'"spe~t dt' la capA pMa ID I' 1M r~pt'divl\lI1enle.
Por 10 tanto, la necesidad de han'r eorre-rdol1cs para 1'"1
caso de capas delgadas eSlecooocida, mil'"ntras que, no
es bi II tecono('ida 11'1. neccsldad de courgir ('uanelo el
espesot de la eapa se encuentra en un tango de 10 a 30
pies y la resistividad de la capa excede los S ohm-m.
Las curvas de corrt'cciou ID son validas pala la
medkion de 6FF40; ambos disposilivos de induction
son, paJa prop6silos placticos, id~nliE'os. I,M curvas
de C'orreccion TD 'ambien son vfilidas para 1'1 6FF28
siempre y cuando e ajuste d espesol de la <"apa para
un tspac.iamiento de bobina mas corto alltes de que se
introduzcan a Ill. carta.
Para corregir d ID (y 6FF40 6FF28) en capas
col\duetivas delgadas, se otiliza la Carta Reor-7. La
Carla Rror-9 proporciona las correcrione por espesoT
de capa para las mcdiciones del i1lducrion Phasor.
IJas ('.arlas reflejan una respuesta lnuy superior de la
heuamienta Pha.sor para cI espesor de la capa. Pl\ra
capas de espesor d mas de 6 pies casi no se tequiere
correcdon dt' Ill. capa.
'orreccion dc la Invasion
Las cartas para Ill. correccion por invMion 51' derivan de
84
ronsidtradoues sobre Cadores geometricos. Si Sf' ~oma
1111 p..rfllcscnlonado de la invasion (Ull p..rfil escalonado
t"S "'111'1 CII que eI IlItrado d.. lodo empnjA. loda eI
agua counlltl~ frenk II ,:1, COUlO 10 haria un piston), IllS
rt'spuestas lit· IllS [JI('cliciones de DI L·SFL st' preselltlll.
I\.$f:
Ef('do de Capas Illclinadas
Las e mpuladoras modernas han perlllitido cl desa-
rrollo de modelos de re.~pll ta d IllS herramientas para
rt' i ho Ie re.sistividad eada \'ez mas sofislicados. S
\levo a cabo 11 n t'~tudio recicnle para analizar 1'1 efteto
de 11\.$ capM indinadas en la respuesta dt' induccion.
[,a Fig. 7-25ll 111l1estra eJ eCeeto de la inclinacion ""
la ret'pucstll dellD en capas resistivas }' conducli\'as de
5 y 10 pit's COli allgllios de inclinaeion de 0" a 90° e
increlllentos dt' ] 0". EI COJI~raste de resisti vidad entI
la cap" }' In ndyaccnt-e e5 de 20: 1 en lodos 10 CMOs.
Los r gi tros e deeonvoluciollnron COlllO en el casa de
los registro de campo.
R••
10,,0 un"
As·1
150 200
As·l
0.5t--"T"'--r--...,---r---.--,---,----i
-200 -150 -100 -50 0 50 100
Depth ~n,)
looT"'-----------------,;.
Fig_ 7.2511. Er~eto de 11\ indint\c:i6n e-n)ft re-,spued". d
C"P" •••i.th.. ddll"d" d. 6 pi...
loo.,------------------,~
Effect 01 Dip On 10 ~
Resistive 5-ft Bed
RI • 20
O.5+--,--,--,--,--or--,--,----l
-200 -150 -100 -50 0 50 100 150 200
Depth (In.)
Fig- 7-2.-b, Ef.cLo d. La i"dinc"cion .n 1" ...pu••la d. ID .m
un8 C8pB. co'nducliva ddgade. de 6 pies..
Agujeros GrandI'S
EI algoritmo del inducd6n Phasor para corre('ci6n !'or
agujero incJu.l"<' los datos para po~os grllllde y los
eCectos d un gran ·'slandofl~. LIl Fig. 7-27 t'xhibe
los Hmit.es Rtf Rm para los cuales pueden e{e<'tunrse
eorrecciones ell 1M ITIcdieiont'~ dt'l Phasor ID 1M.
Se Ilego a Ins siguit'nles conclusiones como resuhado
de esle estudio: la indinaci6n haee part'cer las capas
mas espesas dr. 10 qlle rea.lmente gaIL Las I..dums en el
ccntro de la capll, R t , "I' promcdian con R. de Illf..'''r''
predecible aUllque no es faeil de: cualltifiear, La.-; cnpllS
delgadas son Il\lis nrecladas qne las espesas; y 1M capas
resislivas se vt'n !luis af«tadas que las e.ondllfti V8S.
(Ed - 6)
(Ed -7)
(Ee.7-8)
elM = C;"Cm + C~"C",o +G;llC"
R SFL =lmRm + },"oR"o l,R"
Formaciolles de Alta R('~j5ti"idad
En l'~ta <'IMt' d.. Cormaciones, III senaI de eolltll1ctividad
que midt' III herramienla de inducd61l t:s JIIlI pcqut'na.
[)..~r>1l:s de Ill, ralibraci6n loda\'ia se tiene un margen
,I....nor de aproximadll.ment.. ± 2 mlllho/m en las
l1It'diciolles eslandar de indnt:ci611 (6FF40, 10, 1M
6FF28). Elslo puede represenlar 1111 error de 20% en la
senal tie IIl1n formaci' n dt: 100 ohm-m (0 10 mmho/llI).
St' pll ..d" r dllcir el error ell Corma con iderllhle por
llIt'dio de una C£\librllcion delltro del pozo si se trata
dt' ulla Cormacion de suficiente e pesor ' de alta
resis ividad,
La preci iOIl en la ealibracion de 1£\ hnramienta de
illduecion Phasor es ntuy sup ·rior. Su margen de error
e menor Ii 0.75 mmho/m al opt'raTst' a 20 kHz y
l'lproxiul(,damcnte de ± 0.40 mmho/m si st' opera a 40
kHz-,
cloud!' III se refiere ala colulllnll dt: lodo, ~o a la zona
J,.vada . tala Conllacioll no invadicJa 0110 eonlaminada;
C ' R son, respectivam""t,,, 11\5 condudividades y
r!'sislividades d .. dichas Z liM; G, G' 'J son los
Cador s geomelricos de las zonas para ID, 1M FL
rpspeclivRnu·nle. Tod.lS son una funcion del mismo
di8111etro de invMi6n, eli. Se haLian tres incognitas
...11 eslas cuadones d.. [espursln: H,,,, R, y d,. (EI
liameLro de la invasion y d lamaiio del agujero definen
Ie l1Ianera anlomalica lodos los Cactores geometric ).
A1 rt'_ olver 1M ecuarion en base a las mediciones de
10, 1M y SFL, se obtendra d.. R",o n,. Lns Cartas
nint -2,-3,-5,-10,-11 . -12 propurciOllilll una solucion
gnifiea de estos lerminos para difertllLes combinariones
de m diciones dt' inducdon condiciones de lodo (Lipos
cI .. lodo y eontraste de resistividad).
8J
Fig. I-·ilk. Ef~dQ de I.. illdinlldon @n I.. r~5plJ~5t.. de ID en un...
C'"!,,, TOsisliVI!. UP~5" d~ IO p.io•.
•,
,
-.00. ---- 1lA'+-----'I-""I-_-r-::
I
~ -----IWPH
_,...,. I
4 5 II 0 1.2 1<4 18 1B
i-b" DbmalM On.1
HoIoO_'4/1111l)
oQ"'1"00,-""",-=;00;:'=--,----'!D)=_,.--'....'T-'-.-,.-...;;-_~~_,.-~
,
I
,
,
~',, ,
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Q.O'~ 1--!--+--+,=---.---.I--+-L+;;:"'+--I-~--l--1
,
,
6'.ou 1--1--f--i-·+-+--H.--.;J-+_2·~""",p..,d--\---I
,
,
,
~ OOOt 1--+-+,+--!-.+-+----j"--8J)''-'--.b~-h,.£P".-:t... ~:'4-'
~ .
;; .
! o.oosl--!-J-,'-f-.l.!.::!\+-:'4--7lo....jw---.+~,I,;--¥~I--clI04l ....)..;:-......I
$.
o
1Ii ,.000 t----n,--I;'·e:!!f+-I+J~r--,,L+-/-4----"-+----.:.lL=--.--l---l
,m •
r
,
,
100 150 200
O_2~+--.,.-~.--------,----.---,--...,..-......~
-200 -150 -100 -50 0 50
Depth On.)
Effect Of Dip On 10
CondUCl!ve lO"IIIBed
Rt = 0.5
100 150 200
0.2 +--y-------,.------.----r--,..--,---,-----l
-200 -150 -100 -50 0 50
Depth (in..)
Fig. ,·25.1. Er@etc> .I., I.... indinadon on 1.. re.p'ue"ttlo (1,,- m @n un..
C"P" cundu.•tiv.. UpUR d. 10 pie•.
En d reglstJo de' la Fig. 7-28, apiue<'en 50bleplleslas
las til ·didOl\es de-I Phasoren un pozo pltrforQd C011I1.na
baue'na dE' 12 1/2 pulg.,. y ensanchado postE'riormenl
ron una dE' 23 pu]g. En ambos f(,gistros Se' couigieroll
de manera automa.tica los efedo de aguj r y de
ca\·idad. US"," Inductloo
Ani.llo
:EI.1 una formarion de alta penneabilidad con contenido
dehiclrocarbllfos y con saturaeion de a,gua. mu bajll5,
plle'de formalse lin anillo eon twa alta 'sa-turacion dt'
agua de' formacion entre Ill. zona. hmndada, R z ", y
hi zona virgen, HI' i la r(lsi ti vidacl del IHtrado de
lodo, RI11J , 1'5 llayor que la resistividad d l agua de
formaciolt, R", el l!.Uillo qUlz:i presente una re.sisth·idad
a ;
r- 6 a 1Q -'2 14 '6 1S 20 :22 2~ 26 28 30 3.2' 34 36
Boreholll Diameter (in.,
86
(0.8)C,
0.2 IDPH (12.5 in.)
0 ..2 lDPH (23 in.)
2000
2000
en 10dM las f<:>rmadont's COli contenido de hidrocar-
buros. Sin t'mhflrgo, ~rn Ill. mayoda, t'l erecto sobre
las medicionM de irld\lcd6n t's insignificante. Dumnte
18. perforad6n del po~o, el Imillo »uede c.ambiar de
tamano y desplatarse. De esle modo, puede ohservArs('
(adlmente en una formaci6n delerlll.inada y encol\lrals...
asf D.\lsente pOJ completo ('n olra.
Lodos Salinos
La Fig. 7-19 muestra que e-I factor geollletrko de lodos
losllIa&eriales en lin cil.indro de G5 IHllg., d(' die-melro
para el atreglo 10 es d(' mas 0 menos o.:!. Si R.,. e5
igual a 4 R t , ...ntonc('S C'.,,, .es· igual a C,!4 y Ill, respllt:'""ta
d(' la herranlienla de indncd6n es:
::: (0.2)((,';4)
=0.85 Ct.
B!\jo las mismas condicion('s, pero I.\sando lodo sal.ino
para que RO'o sea igual.ll. R./4., I.a respu<:sla es:
C'ID =- (0.2)4 C t (0.8)Ce
:::: 1.6 Gt,
10 que nlliestra III (aladetfslica de ~btisqlleda de
condndh'idad" de los illslnlmelltos de induccion, .Y
demuestra por (lU~ deb('n uli.linrS{' a discrecion ('1\
ambielltes eon lodo sfllino. Como regIa genera.l, R,
deberia st'r aproximl\darnente menor .11.1 Rzo d(' 2.5 Y d;
1\0 mayor de 100 pu.lg., para obtener una delermil\ll.ci611
sa&isfacloria de R, ell bas(' a. r('gistros de inducci6n
profllnda..
Sin embargo, si Ia.'i res,istividades de 1.11. fonuadon
son bajas, 18 invasion es poco profunda y d agnjt'ro
esl!i cal.ibrado )' mid 9pnlg., 0 menos, Ill. herralUiellta
de induccion pnede funciolHl.r de mlmera satisfactoria
en lodo salino. I.a Fig. 7-29 ('xhihe una carta
de i ndllccion Phasor (similar a Ill. Rint-ll b) COli 1111
eollj1mlo limitado d(' casos para Hz" < Hr. La
f'ro(uudida.d de investigacion adiciollal que apoltan las
s.eiia.Ies X a uda a 5e-parar tales dalos.
Medidones de Induf;cioll Contra las
de Laterolog
Fig. ,-211. Regi.tro. ID }' Plt",or en " ujoro. d. 12.~ }' 23
puISl'ul-(l!Ji.
inferior a Ill. de RO'o 0 R t , en algunos rasas, SlI
resis ividad puede ser illcluso signifiealimlllente menor.
E to liene t'l t'ft'eto dt' reducir la leetnm de r/'~islivitlad
del indnecion de modo qllt' se oMit'IH' lUI va.lor t'qui-
vocadalllenl(' bnjo desplIl's de aplkar las correcciones
estandar. El efe 10 e observa con llla ·or freeuencia ('11
la IHt'dicioll d(' I , Pt'ro lambien pu('d(' inlluir en eJ ID,
10 ql1t' dt'p('ndt' d(' la ubieaeion exada del !millo y de Sl1
magnitlld.
Dt' hecllo, se ha comprobado qllt' t'xislt' \111 ,millo,
hasta cit'rlo grado, t'n la mayoria, SI rIO es que
Ctt.<;i 10 j!tS las lIl('didones d(' resisti vidall .. e lIevan
a cabo en la aetllalidad con instrulll('n~os ellfoca<l05.
Es&os se dist"iiaron a fin <It" minimiz&r la inflllt"ncia dt"l
fi Dido del agujero 0 de las capas adya.e('nles. Exislen d05-
dll.S('s dt" he rta llIi ...nI lI.S: 185 d(' induet"i6u y d(' l~t""Jolog.
Eslll.S lienen cara krl tica.'i tinicll.S que IIac ('11 ~II lIS(l
pr~feribl.... en sitllaciones y aplicaciol1es esptdtkas 'II.
[u(,lIudo diferentes.
EI regislro de illduccion se Jti:omienda, por 10 ge-
neral, en a"glljt'ro.5 r .... rforlldos sOlo con lodos modeJada-
mente ondDchl'Os, lodos no condDc&ivos (por t:'"j ....mplo,
lodos II. base de ac('ite, .1' en aglljero vados 0 p('rforados
COli aire. En general, ...) lale-rolog se ft"comit"l\da ...n
aglljt'TOS pnfQrados con lodos IUlIy condudivos (eslo
es, lodos salinos).
87
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N.t-----y-.---~..,_..,_r-T--.-....-,---,.--rTT"T"TT"T""TT"T_rrr-_r__r_..,_,.------.----;r:_::_r:_:~
o 03 0.'1 0,5 0.6 0.7 o,e 0.9 10.0-5 0.06 0,070,06 0.09 0.1 0.2.
RIMPH IR IDPH
Como Ill.. berramiellta de inducdon ~ un 'ndnunent()
~ell ible a 1£0 condudividad, resulta lluis pre~iso en
formaciones <ie resistividad baja a media.
La herramienla laterolog que es Iln itlst,umt"~llo de
rt'~iI5ti\'idad, r",suUa mas precisa en formaciones de:>
resistividad media a alta"
EXlste cierta supelposieion de las areas de aplica<:,i6n.
Se ha pl'epa-lado \a carta. d la Fig. 7-30 panl casos
promedio: d j de 0 a 80 puJg., )' 18 posibll' plese~c~a de
lilt anHlo. La carta es s610 Ulla gula.. En cORdJCIOneS
difereutes a las dad as,. las ~iI-eas de apJicadon puede1'l
variar.
'omo se Vt" 1,'1\ la Fig. 7-30, se preflere la medicion
dl'lalerolog cuando Rl'/~1 / Rw cae a Ill. izquie,da de Ia
lilll'a \,,,,,tical punlea-da y a la izquielda. de la linea lIt>na,
con d val0 r ap ropiado de R",. Se pfe fie,e e1 regist fO
dl' illduccion sobrela Hnea R w a.den.a.d~. A 11.1 deJedul
d", la linea punteada d bajo d' la cUlVa apropiada
Riff qnhil se req1lieJa uno 0 los d05 registtos para una
llitl!rprdadol1 ptedsa.
Pllcd~' dt'SC'Iihire Ill. na-tura!eza. de las dos herraJl1i!'n~
las solo con de-eir que los dispos' tiyos latl.';rolog ~".ell"
I. zona'l Ill' re51. tivas; 10'S d(' ind ur.cion ~VE'Il" las mas
condll tiv~. De esk modo, eUBudo R.,o 1"5 mayor que
R t , se prefler'e la ht"uamil'nta de- induccion param d!!tl!t-
mlnar R, y Ill. he-uaOlienta laterolog e pren·ere cuando
R",o es ml'nor que R r,
Como la h.eIrll.mienta de indncdon ~ \Ul dispositivo
para en.contrllJ la conductividad, ~~ta Ie;<ipom.le l11UJ'
l1'uucadamente a la alta. conduclivido.d dentro drl agll-
jero, Rl'cientes esfuerzos de modeJaje hfl,u C'ondm:ido a
Cooig05 qu(" c.alculan la senal del agnjero COil condudi vi-
clades de este y una fonnadon atbHunia j' sin imporlar
el ta.ma·iio del agl-U to y "staudoff", Pa.Ia obiener In.
eoue<:don dd agujclo, se requIere Ull cal.ibradot (Ille s{'
registra co la henan ienta de iJlducclon.
Los '[esultados de este metodo S{' nlutstJan Cilia
Fi.g.7-31. El poZ<o, pt>rforado on lodo saHno, Sc regislro
con Ill. hetrami It ... dl! inducci6n Phas.or y con la. DLL.
Priml!lo se conigi6 1'] efedo deca.pa adyac.ellle enel
J..:gistro iD por media del algoritlllo Phasor; emeguida
se conigi6 d eredo de £ogllj!."ro. EI pica de resistividad
que aparece a 3057 pi!'s It la) ledicioll 10 sin corre-gir
s.e debe ala senal de·1 <lglt] to; los picas &3112 '3123 se
debell al dec' cit' c.avidad. EI registlo lD in corrl'git
IIO.r ~tllta lllUV util Una veE corregido, t!; !lct'tt&lllltcbo
nuis a 16 C.UfV!l LtD. A pesar d!' qut' 51:' prefiere la
henamienta laterolo bajo esJ\t; condiciones, el legi tro
de indu,d6n ptopotdona resultados a(,f'pl.ahlt (Oli l'1
pro esam.ienlo Pbasor en Ull caso extremo,
Los rcgislros de induccioll (6FF40, lD, 1M, lDPlJ)
daR una- resolucion a.cep~a.hle de capas delga.das, 10 'Jlle
posibilita una vaJuacion confiable de la formad6n eh
capas IUl.st!l de 5 pies de espeSOf (3 1/2 para 6FF28}.
Los instrumentos laletolog exhiben induso
Fig. 7-30. eft-fnllS p!:'('Co(-...idft5 d~ l!IpUt:ad6n de:' los. r('gist:fO~ d~
indued lih y Inlc:ro)Qg ~n 4:8908 CO:tnLlnC'~,
Fl . 7-31 Re-g,slro d~ cft-mpo con 0 sin cot1'~ccic)n dd C'fC'cto dt:
ftgn.1 ero,
Lo inshumentos de microrli'sistividad se utilizan para
medir la resislividad de la zona I"vada, R",o Y para
describir capas permeables pOI medio de 180 det.t'ccion
del enjarr('.
Las mediciones de RO'" son imporlant('s por varias
razones. Cuando la invasion varia de moderada a pro-
funda, conocer R:ro permit.... corregir la m ...dicion pro-
funda tit' r..sislividad de ac.'uerdo a la resistividacl rt'al de
la formadon. Dt'! mis1\lo llIodo, algnno metodos para
t'l\lcular la aturat'ion nt'c('silan la relacion R..ol R,. En
formaciones Iimpias, el valot de F put'de ohtenli'rse en
base a R..o y RmJ si !it ronoce 0 pnede clllcnIarse S:ro,
Para medir Rro ' la heUllllLienta debe teller una
profnndidad de investigad6n mu)' baja debido a qll('
la zona inundada pu...dlO extt'ndtorse solo una.~ cllanlas
plIIgadas mas allli d la parii'd del pozo. Ya que cI pozo
no d"bli' aredar la ledura, se uliliza IIllIl ht'rramienta
con patin. EI patiil qnto lIeva electrodo.~ a intli'rvalos
cortos, se presioua contra la fOfmacion y red'lct' el ...feclo
de cortoeircuito del lodo. Las corrientes qu... salen de
los electrodos en el patin dt la herramiellta debli'n pasar
por eI enjatte para akanzat la zona inundada.
EI t'njarr/" aft'cta las lectntllS dt' microrrsisl.ividad. El
decto depende de la resistividad, R mCl y del e51-'e or,
h m <> dt! enjarre. Ad nuis, los enjaues pnedli'u . er
anisohopos, la tesisti"idad dt>1 eI~iarrli' se ellCUt'ntra
paralela a II' pared del a,glljeto t'n un grado menor
que aqUlOlIa a10 largo del li'njarre. La anisotropia del
...njarrli' aUlllt'nta ('I efl'c 0 del mismo li'n Ia.~ lednras
cl· lnit'rorli'sisti vidad, de modo qut' t'1l'Spesor ef('cti vo
o eleclri..-o d<'! enjarre es 111" ·or del '1ne indica el
calibrador.
tin equipo d rnicroresisli\'idad lIui.s alltiguo inclnia
una h..rrallljenia con dos palint's mOI\tados en lnd(.s
opu<,sI05. Uno "Ia d patin miclolog, y 1'1 otro tra ya
sea d microlaterolog 0 el patin de Proximidad, segun
10 requerian las condiciones del lodo • dl'l enjarre. Ln.~
mediciout's(' t ...gishaball d mant'ra simnUallea,
Un equipo de microtesist.ividad Ill' tccientlO indu t'
unit herramienta IlIkrolog , Ulla Micro FL. Al mOIl'
tarsI' en un disposilh'o calihradot, lOl microlog puedlO lie-
\'arse a cabo de manera simuUanea con enalqnier com-
binacioll dt' servicios de: regi tIo de Litho-Dellshlnd*,
C'NL*, OIL, GS 0 EPT*.
La h('rramit'nta Micro FL tamhi"n pnedli' usatse t'll
pradicarlas pAra a5lOgurar /" de 110 omitirlas en los poc s
easos en que sean import8ntes.
Para eorregir los e:ft'ctos de inva.sion en las mcdiciones
LLD 0 ID,se reqllieten pOl 10 meno~ hes medidones de
re:si tividad con diferentes glado de profundidad.Por
10 tanto,Sto ret'omili'nda qut' lOl registro illcluya al menos
tres me<liciones de re~i"tividad.En t'l caso del sist..ma
latt'rolog,est.e pod ria componers(' dt'! rli'gistro D L L-
R...o(LLD,LLS, • Micro SFL).EI islt'ma dt' induccion
podria consistir d I DlL-SPL(ID,IM Y SFL) 0, 10
Clue es mejor,de I.. herramiellta dt' induccion Phasor
(lDPli,IMPH SFL).
INS RUMENTOS DE MICRO-
RESISTIVIDAD
2000
20 30
ResisliYlty (ohm-m)
2 3 4 5 7 10
AmltRw
Call --LLD
·--10 Vncorr.
----10 Corr.
Rm ; 0,09 ohm·m
0.50.7 1
Induction log
I--Preferred
1\ Above AppropriateRw Curve
~
~ '- Rw .1 D-M-Lalerolog ---- --Pr~ferred
LIse Both lOlls
1\~ f-t--~"'O.l D-IWI5 !-~Below Appropriate II" IMl'1 I ~~
..0
10
6 Caliper ~n.) 16 0,2
20
30
l
~ 15
e
o
ll.
25
II .. " rE'S'Jlucion mejot en capas dt'lgadas. Con la
excepcion de enpas con ulla resi tividad muy a.lln,
es posible ohtener una evaluacion confiahl/" de la
formarion ell capas con un esp('-sor de 3 pies.
El agujero y las capas ad 'acente afeetan las Uledi-
ciones dE' indued' n de laterolo . II\d usi ve capas f<'la-
tivamente espesas pueden inftuir en cinto modo di...has
llIedieion('~. Debt'ria orregirs(' eI efedo del aguj"ro y
de In capas adyacelltes en ambos dispositivos. Aunque
las correedones SOli pequeiia.s en general, es acoR5lOjabllO
89
tOllll>inaden con otros serVICIOS, 51' combinn mas a
mel1l1do con 1'1 ('qllipo DLL 0 DIL.
Lus regist,ros de mirroresisti"idad 5(' gradtian en
lInidades de resi th"idad.
• AI grabarse por 5i l1Iisl1lO, 1'1 microlog pot 10 gent'ral
npart'ct' I'll las Pis Ins 2 y J de esrala lineal. EI
mictocn.librador C JUIlt'strn en la Pisla 1-
• Los tegistros de Proxjmidad y microlaterolog se
grabnn ell un" es..ala Ingoritmicn de Clllltro dec.adas
.. la dert'cha de In pi"ta d.. profundidnd (Fig. 7.32).
EI (I..1iI rn.dor I' graba en la Pista J. Cuando lam bien
St" grabn 1'1 microlos, se presenta a escala lill al en In
Pista I.
• La meclidon del MicroSFL tambi'l1 I' graha en es('ala
logrlritmica, AI ('(eduarse con 1'1 regislro DLL 0 DIL,
" ptf'$t'nta en la misrna peHcula y a la mismn escala de
II" istividad,
Resistivity ~ Resistivity
."ohms-m~/m ~ ohms-m2/m
M'H;:roinversa 1"")C 1""
10 0 0.2 1 11) HIO 1000 200C
Micr'OnOtm~1 2"
1.0__________ .9
Microcaliper ,
MQle Diam. In.
6" 16"
t3 ~-;
-
.~-~
F~~ I?
-
~
--=.~. ... !o-~
-
""l.--- Calliper 8 ....p-R..
-
F'
~i~ ::>I<p"",m'rI-
Silje /i~ A
2' Nor :r.....
-. It. .........
1" )( 1" ~Inv
-
~ ~F-- F"'" ...~8 1.'H2-8I
Fig, 7-32. p ..~""tecion del mic;rolo3 d. Pl'Ox.imided,
90
Microlog
Con In herramienta microlog, dO$ di$positivos a e"'pa-
ciamiento corto y con difer~nlM profundidades df' in-
ve",tigacion proporcionall 1M medir;nnes de rt'Sislivida,f
d~ un volumen llIuy pequeno de eujnrrt' y de formaci on
ad """(lItes al aglljero. La co IIpatnclon dt' las dog CIH-
\'M sine pa.ra idenhficat con fllrilidad el enjarre, 10
que enala las fonnacioncs iuvadidll.s, }' por 10 tanto
perl1leables.
Principio
EI paUn de goma del microlog S' pres;ona contra la
pared del agujero por llIedio de brazos y resortes. La
caJa del palin t1ellt' tres pequeiios el('etrodos l.lliul"ndos
qne estlin espaciados I pulg. uno del ol.ro. COil estos
tlcctrodos, una medieiell microinversa de 1 x I pulg.,
(R\".l") y una mierononnal de 2 pulg., (R,,,) I'
graban de manera sinmltanea.
A medjcla que I nujcl0 dt' pt'rforacien peneha a
IllS formaciones pellneables, los s61idos del lodo 5
ncumulan en la pared d I ngujero y forman nil ("jartl".
Por 10 general, la reislividad dd elljarre es ligerarnente
Illa or que la del lodo y mucho menor qne a(luelln de la
zona invlldida cerca del agu,jero.
EI dispositj"o micronormal de 2 pu1g., tit'ne una
profundidad de in"estigacion mayor II. In del microin-
Verso. PO[ 10 tall to, el enjarre afecla I1ICIIO al prilllt'ro
esk da una· mayor re.sistividnd en la h'clura, 10 qlle
produce una separaci6n d.. curva Hposiliva", Ante nn
cnjan.. de baja re is ivid ..d, ambos instrumenlos dill)
ulla lIledicion de re5istivid\ld I\loderada, en general, de
2 a 10 veees R m •
En formaciones impermeables, Ins dos enrvas Sf" lC('1!
de manera similar 0 exhibt'n una separlld6n "negativa" ,
}' las resistividades son en gen~ral, ll1ucho lU8.yores que
en formaciones permeables,
1111t"rprdacion
En la Fig. 7-32 se Uluestra Is. separaci6n positi"a
I'll una rona permeable en el i\'e1 A. EI calibrador
comprueba la presencia de un enjarre. Aunque las
eurVM del microlog identifican formncionl"s permeables,
no es posible- hacer deducciones cuantitativas sobre la
permeahilidad,
Cuando IlO esta preSl"nte 1'1 elljane, 1M leduras del
microlog pueden propordonar informacion l\til acetca
de In- eondieien 0 litologla del pozo; sin emhargo, eI
registto no puede interprt'tnrse d ... mllnera cuantitati va,
En circunstancia..'1 favorables, los valores de R,.o
pueden derh'alse de las medicione de microlog, por
Iltedio de la Garla Rxo- J. COli esle propesito, los
valores de Rmc pueden m('dirge de manem. directa 0
cakuJarse ell base a la Carla Gen-7; I~",c se obtiene de la
curva del calibrador, Las limitaciones del m~todo on:
• La relacien Rto/ R",. debe Sl"r menor a aproxinlada-
mente 15 (porosidad superior 11.1 15%),
• hmc 110 debe exceder 0.5 pulg.'
• La profundidad de la invasion debe ser superior a
4 pulg.; y d otro modo, R, afeeta las lecturas del
mict log.
Mudcake
Mi r laterolog
La herrami ni lIIinola erolog se dist'no para ddermi-
nar de llI!lnl"rR precis!! R 0 con valoree! ollis III os de
R.o / R m < dond III i nt rprela jon del mjcrolog eatece
d r soln ion.
Principio
L" .-onll ur cIon d I micro111tl"ro)og parece en III Fi .
T-3J. l n pequeno eledr do, Ao, . ol[Os tres, circulates
y concentricos, se innuslall n un palin de gotna
presion!!do l'ontra la ared d I guj roo I.' emit(' \lna
l'orrien I.' cOMtant , ;0' a laV '5 de Ao. P r medio d I
aoill r b rior d eleetrodo, A I. I.' mite una l'orriente
arial k )':; ajll"ba. de manern automatica de modo que
18 di~ reocia de potencial ('ntre los dos aDillos eledrodos
d sllpervisi '0, J"I ft.!:, hasicllmeDte se lIlall i nrn
ijil;IIFllrs Fl cero. obli II In cnrri nl.. '0 8 f1ujr 1\ fOfllla
d.. ravo hal'i In. fOtlll6don. Las lin as de ronknt
H'sllltllnte~ ,t pres ni 0 en la. figura. a "orrienl ;0
l'erl'a dt'l patin ~ null. un layo e trecho, que 5 "bre COil
rapid z a 1I11as l'uan pul ad(l.~ d' la l'ala dt'l patin.
1,11 formacion den ro de 5t rayo influ I.' de maller
ptitllordia.lla lec lira de resisti idad d ImiclolaterolQ .
Mud
Mudcake
MlcrolQQ
Insulating Pall
Borehole
Impervious
Formation
Fig 7·3:\ P.oJin dd Mi<:rlo.ftt~rologflllll'" nl'\C'S. rOo el~ctrodo
n!'4.ui~rdl\) y Ii'n"'""JJ de cOn'len e ~5-quenl:t\t.icft.s (df'r~('hl\.~
La Fi . 7-34 l'Omparli dl's-de un punto de vista cua-
Ii ali\'o 11\' di tribucione de linea d corri nil.' de los
in lUmenlos microlQ> microlaierolog euando ..1 palin
corr spondiente s a.plka contra una formal'ion p [mca-
bl . ('lIant mayor a 1.'1 valor e R. o/ R",.. , rna. or sera
11\ fl'nrll'ncia de la corrienle I" del microlog a escapat
por ..I .-'\;Rrrl' hacill ellodo I'll I P z . En l'onsecuencia,
rnn ."Ion's altos de R.o / Rmr, III l..dula.s del microlQ
(""ponden poco n las variariones de Rro . Por tQ
lado, loda III l'orrient .. d..1 microla erolog i o flll '.. a
In formac-ion fll rmcable y la leclura d ..1 minolaiefolog
dl'"pl'"hd .. , "II U mayor pariI.' d I valoI I R.o '
fig 7-34. Di!t,.ibuci, n romp8rotiv8 de- 1M HIlr"ft.!\ cl~ corri~nl~ dttl
Micro]et<rolol\ y Mi<mlog
Respllesla
Ptlll'bas d laboratnrio I suit do sillllllarln. l'n
eOlllpllladora han dent str do qUl' la fOfllHld 'n "irgl'lI,
de h cho no prI'scJIf nillguna inflnt.""rja soble las
]cdllla5 de microl I r lQg i Ia. profundidad d .. invasion
r basa de 3 1\ " pulgadas.
La influenria d..1 eujllrre no revi te intl'r"s !Oi es a
I.' ml'nor n 3/ de pulg., pero eo1 r~ ill1poltallcia en·
spesote mil 'ores. La 'arta Rxo-2 (parte superior)
propOlciolla Ill) olrecciones adecn da.q.
R egi. tro 1 Proximidad
Principio
[At hnlamil'nla de Proxill1idRd q similar en prinnplo
I <.li positi"o ll1il'lolatcrolog. Los elel't 0 10. S(' mon an
n un patin Ill' flll1plio, qll t' apliea 1 par d d..1
aglljero. EI sistema ' nfoca. dt' mantra auionHHica
por medi dl' lec rodos de sup"rvision,
Respue t
I diseiio del palIn y l'1 electrodo sOn dr 111.1 maDera
que enj [[t i 0 roplCO dl' ha. t6 de 3/4 de plllg.•
I ngan tuuy pOl' eree 0 obII.' las medi ion (ver
'alba Rxo.2, pari in~ rior) , La IWlfal1lienla Ie
Proximid~d ti!'n una pr fllndidad de in"estig~ci6n
('ollsiderablemenle Ina' or que las d.. los inslrulUentos
microlog y microlalerol0ft' D I.' te modo, . i la invIlsi6n
e poco profunda, RI pu d afeclllr la m,.dicion d
Proxirrudad. La r isti"idad medida plll'd xpresar...
j:
donde RI' es la rt'sisiividad medida. pOl 1.'1 registro (lc
PIOximidad J",,, es 1.'1 factor p eudu I'ometrico de la
9/
wna inundada. El valor d J~o, como fundon del
dilim tro d> invasion, d" se pres Ilta en Ia Fig. ;.3&; I
r rh. solo proporciona un "alor proxim do de 1,,0' l ro
dr-pend , hasla cierto pun 0, d I diam tlO del agu'ero
V d la r lacion RIoIR t •
'i d. t". mayor a 4 pulg., Jro s .. apro jilin l'''lchc "-
18 unida I; d 1 n~ismo modo, 1'1 regisho de Proximidad
mide R ro d manera directa. i d, e m nor n 0 pulg.,
Rf' ~ eucllentra en rt" Rro y R.. ell lIeraJ IIIBs c..tca
del prim r C[u del (t1limo. Rp put"de eslar m:Ls 0
11I0'110. ("f'trR dc R ~nlo si no xisl ir",asion 0 e muy
poco profunda, Por upue to. cuando Rro R, on
similar s, eI valor d Rp depend poco de d•.
R sol ucion Verlical
La rpsolucion I I r('gist rn.j Proximidad 5 de apro-
lrimadamenl G pulg. N" nece ario corr ir el eft' to.
M~~ , ~.- l.--/~. VI PL""
"
/I!,,' VI I /I I
I I' 1/I ,, II ,I ,
:: J
'!/ Thick BedsJ, a-in. HoleII -- Rxo > AtI,I' --- Rxo '" 0.1 RI
~jt I~l!
- Monitor
Electrodes
Measure
Vollage
MOnllor
Voltage
infol1ll8cion de RIO'
La e lind,. llIejota 5(' nCllenl r en la r('spu("sla de
In herramil'nt,. a IIL~ t. nIlS poco profunda.s de H r " en
pr(' encia dl' lin l'njll.rr. tl prindpal limit cion d(' la
medici'n c n ItIkrolal lolog es II sensibilidad aI ('n-
jllrr, ~tH.ndo ('I espesor de este excede aproxima<ll\-
1ll ..1l1!' 1053/ de pulg., II\.'< lel' Ulas de r('gistro SP ven
mn . afed.adllS "n eontrastes lUll' altos d RulR mc .
Pnl olro lado, lies! 1.[0 d Proximidnd r ulta r lali·
\' menl.. in en ibl .. 8 los enjarr spew pr cisa de nna
zona invadida con un d., cercano a 40 I)ltlg., a fin rl<-
pr porcionar apr l(jlJ\lI.doll"s diII'ctR-s de R,,,.
I'nc ntro In sohtel 'n AI adapt.ar l'1 principio del
en fOlllle esf'rico a 1111 djsposHi vo ('on patin ('n la pared
lateral. Por medi de Utlll. ('ldllados,,- sl'll'l'cion d
los l'spadtlltlkn 0 de elrctrodos )' d los controles de
III corri nie comp('nsadoIa, I." diseiio la m('dicion del
icroSFL pala cons('guir Ult eredo minimo de njarre
s.in aumeutar en forma indebida Ill. profnndidad de
jnve tigacion. (Ver 'alta. Rx,)-3). 10. Fig. 7-36, ilus m
de manera esqu('nHitica, la dispo icioll til' ekdrodos
derechn) IQ~ palroll ell' (orrien (izqninda) de la
h wuni nba. i ro FL,
L ('Orriente de con rol flu e al exterior desde un
15105
Invasion Diameler (In.)
o
o
0.2
o.a
...,
Fi 7_35. F"etoiC!I pseudll' eonIlHri~, t\'tief'o~ftt.et'-OI yresi.!'ltro
dt" Proximidad.
MicroSFL
EI Micro lIL un rpgislro de enfoqlle ~'rico montado
ell un patin que ha reemplazado a 1 h('rramienlas
Itlicroll\ll'rolo de Proximidad. u tra d . ventaja
oble 105 /'IhO dispo Hivo. Rro . El primero 5 u
capacidad d combination con olras herramientas de
rl'gislro, inc-Iu 'endo el OIL y 1'1 OLL. Eslo elimina la
llecl'sidad de lin re istro por sepatado para oblener
d(' cap adyac('n
pie.
en espesore d capa mayores a 1
Fle:- 1.36. Di:t.pu~i~i<\'nde el~ct.Tudos d~l indnJmf'nto Micro FL
(derechal)' t1i.lrih"ciQu de I" cnIT;.n!. (i''lui.rd.. )
l lrodo c ntral, Ao. Las corrient compensadoras
que pasan entre los electrodo Ao}' AI, flu Jl haria
1'1 enjarre, y ha l-a eieclo punto, A la formacion, POl
10 anto, la corrienle de medicion, io,' e nfill a
un camino que va a III. formBdoll, dondc se relleja
( n r pidez y tcgre a a un I ctrodo r moto, B. Para
10 rar e to, la cottien c ('011I pensadoll!, se ajl1stn para
qu(' ('I voltaje de supervision sea i nll.l a to. AI
fonal' a In corriente de III dJci6n a lluir direclamenle
hacia In formncioll, I' minimiza d c~ eto de r sistividad
d I l',jaue obee Ill. re puesta de la herralllienLa. Sin
embargo, la herramienta de cualqni r mrll' [R conserva
92
una IHofnndidfitl d invt'stigacion mn - somera.
E. posibl .. calcular 1M curv8..'; silltttic!lS del microlog
PII base a los parametros del MicroSFL. ~01l10 la
cotti<"nl.. de" llIt'dkion detecta primordial mente 10. zona
hLvada y la de oposicioll detecta el enjane, s I>ueden
dedvar las curvas micronormal mlcroinversa desde el
punlo d.. visla matelluiti o.
Correcciones Ambientales
Se debe corte it 18 m«lidon por ef..cto de enjarre. Las
Carla Rxo -I, -2 -3 ItIU tran la corr..cdon por este
..ft'cto en 10 w,t.\ t ..s del microlog, d ..l microlaterolog,
de Proxirnidad del MicroSFL respectivamelll . Dkha
rorr cci61l ("s una funcion del espesor del enjatte 'dd
contr te d.. resistividad entre est y la IDl'didon d..
micror ..sislividad. EI espesor dc:! ..nj.ure nonualm..nte
.r deducc de 'lIla comparadon del tam.ulo real dd
agujero medido por m ..dio del calibradoI, c.on d tama..iio
conocido de la, barrenn.
Interpretacion de Resistividad
Cuanda la invasion es llIuy profunda, algnnas veces
teo '.Ilia dificit obtener un valor precise de R" debido
a qllf.' RO'o tambien afecla la lectura del r j ho de
inve tigacion prof'Ulda. EI et cto es ma or con valorE'S
mas grandes d.. R"'I / R.. porque el contraste entre
R. o R, lambien aUlUenla, Por olra parte, cuanda
la invasion 1"$ muy poco profunda, la zona R. pued
11fedar los lIamados registros de microresistivid!ld R",,,.
Tambien put'de resultar rou dificil, si no t' que
imposible, lIevat s cabo correcciones precisas de la
invasion por medio de liItrados de difer ntescarac-
terlslicas. 5i se preve un cambio de lodos, se deben
er~tuar los registros de resislividad antes del cambio.
AI tener una transicion dtlislica enlre las zonas
R,." R., d prnhll'ma de interpretacion implica tres
pllraml.'lros desconocidos: R"o, d, y R t . Para resolvcrlo
quizli Sc requierau tres mediciones diferentes. Dc
prl.'ferencia, debera.n incluir una cuya r puesta sell.
masafectada par R" otra por R~" y una tercera por
variaciones en d;.
Determinacion de R...o
R,.o pue-cle detetminarse en base al microlaterolog 0
a los registros MicroSFL y a veces pucde dl'rivarse
del microlog 0 del registro de Pro 'midsd. Dichos
instrumentos para detenninar R.,,,, son st'nsibles II. los
efecLos del enjane y a la til osidad del agujero, pero en
general SOll insensibles a los ~ tos dd espesor de capa.
Sin una medicion de mkrotesisli"idad, un valor de
R"o puede caklllarse de Ill. porosidad y por medio de
\Ina formula tal como:
(Ec.1- 6)
111 usar ¢J de un regisho de porosidad 'j' un valor
l'stimado de SaT (satutacion residual de aceite) en
formaciones con contenido de agua, diche eslimacioll
pll"de resultar efectiva ya q.\e vuede suponeu con
ci rta seguridad que Sor es lIulo. En formaciones COI\
conh:nido til.' hidrocarbur05. cualqui"r illexactilud en
Sor se reflejarli. por supuesto, ell el -i1 ulo de Rxo en
la Ec. 7-G.
Correcciones de la Resistividad por In-
vasion
PUfflell utilizarse tres curvas dt" r sistividad COil dife-
rcnles profundidades dt' invesiigacion para definir R.o•
R1 Y di. Dichas cartas s parecen a un tornado
algunas veces se les llama arlas de ulornaclor . Existe
una gran canlidad d cllas, disenadas para varias com-
binll.done.s dl!' instrumentos de resistividad. A algunas
se les agrega RO'" mas dos It'cturas de resislividad II.
mayor profundidad; a ottaS, tres valores de r..gisho de
resistividad. Todas facilitan la informacion para corr ..•
gir los efe('tos de IEl invasion en la leetura de resistividad
profnnda, para delinir el diamelro de Ill. invasion, d,,'
d.. la relacion Rzo / R t • A las que se les agregan tres.
mediciones de rt'.sistividad, talllbien corrigen rllnlqnier
deliciencia de invasion en la lecLura de resi.sliviclad a
niv..1 POtO profundo, 'asi, prapordonan un valor de
R zo .
A menos que ~e indiqul!' 10 contralio, tOdAS las catllLS
para 1a correccion dt' invasion se aplicall a capas espt'.sas
y agujeros de 3 pIllg. Cuando sea nec~arioJ deben
conegirst' el espesor de la capa y el l.a.maiio dtl llgujl.'rO
en las leeturas. Se prepararon las cartas tomando Illt
contacto escalollado enlre las 'Ilonas R ro y R t (sin alliUo
ni 'Ilona de transicion). En lao mayorla dtlos casos, esta
suposici6n fue correcta. En todas las c&ttas del registro
de induccion, se agtegaron correcciones dt'l d ..do de
pie!.
Las 'artas Rinl-3 Y-4 utilizan las mediciones de R ro ,
de inlhccion profunda (ID 0 6FF40). LL8 (Carla
Rint.3) 0 SFL (Carta Rint-5). Si el pnnlo cae en la
region plana de las CUIVas, indica que Ill. invasion es
tan poco pmfunda qu 14.0/R I D;:'; R>:olR, Y RID ~
R,. Dichas cartas toman en cuenta 180 variac.ion de los
fadores geomHrico$ COll R,..,I R,.
La Carla Rint-IO utili'lla las medidones R.o, de
induc.cion profnnda (ID 0 6FF40), Yde inducci6n media
para t'I caso Rzo > R,.
Las Carlas Rint-9a y -9b son similares para he-
namientas de doble laterolog, tipo DLT·B y tipas DLT-
DIE, tespecth-amente. R~urren a las Ol4."diciones Rxo1
LLD y LJ~S. Annque la correccion es Inoderada l'll una
invasion muy poco profunda, la L D siempre requiere
d una correccion de la inva..'1iOn para obtener aRt.
Las Cartas Rint-2a, 2b. 2c uiilizan datos del !D, 1M
y LL8 0 SFL. Existen dos cartas para cada col\innlo de
mediciones. tina $. lilit cuando RzolR",~ 100 Y otra
cuando R"o/R."~ 20.
Exislen carlas simi lares paJa la combinari6n de
induccion de lDPH, IMPH Y SFL (Carlas Rinl-lla, -
11 b). Estas se aplican a la operation de herramientlLS
de 20 -kHz e induy n d caso de Rzo > R,. Hay olras
disponibles para la opetacion II. 10 Y 40 ·kH,.. Nolese
93
quO' la h rrllmientl\ dO' inducci6n Phasor (atHita una
r~olution IllndlO Illejor ..n invasion profunda (mayor a
50 pulg.,) que la h.. rral1li nla dO' doble induecion.
Muehos lodos con base aceite invBdinin las forma-
ciones .. infhtiran 1M kcturas de rt'Sistividad. La 'arta
Rint-lZ usa las mediciones de indllcd6n del Phasor para
Mflnit Rt .v d, en roess de baja resistividad perforadas
con tail's lodO'S. tili~a las sO'iiaJes de indueci6n media y
profun,la del Phasor despues del proeesamiento (IDPH
e IMPH) yanks dt este (lID 'O' 11M).
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8 DETERMINACION DE LA SATURA-CION
FORMACIONES LIMPIAS
F es eI fador de resistividad de la formacion. (Factor
de forma.cion),
F se obtiene por 10 general, de la porosidad Ult'dida
de la formadon por medio de la relacion ( 'arta Por-I)
Todas las dl"terminadOMs de satu1a.cion de agua a par-
tir de registros d re~istividad ('1\ formaciones limpias
(!lin arcilla) con porosidad intergranular homogenea se
basan en la ecuacion de saturacion de agua de Archi ,
Q cn vllriRciones de la misma. La ecuacion es
(Ed - 4a)<;" _ (l R",
'w - ,p"'R, '
Si n y m son iguales a 2, a =1, eDtomes
Curvas de Resistividad Contra Porosidnd
i!le combinan las &uaeion s -I j' -2, la «uadon dt'
satutacion de Archie puede esnibirse
simple pr&cticamente cquiv..lentea la formula cit
Humble). La Ec. 8-1 (con n =2) est! resuelta en forllla
nomogr!ifica en 1& ClUta w-I,
La Carta Sw-l tambien puc'de utilizalse para resolver
la Ec. 8-3 de saturation de agua en la zona lavadR..
Para hac/"rlo, la leehua R;r;o se inserta t'n el brazQ Ht
del nomografo y el valor Rmf se inserta en el brazo R...
La Carta Sw-J se constmye utilizando Ill. reladon de
HllIllhle utre pOlO idad y fp\ctor de fonnadon. Para
eualquier otla relae.ion elltre porosidad y factor de
fOTl\llfl.don, el nomografo debe haeerse COLI cl factor de
forrnacion.
La precision de la eculleion de Archie (Ee. 8-
1 y J) depencle en gran tnt'clida, dl.'sde IIIego, de la
exaetitud de lo~ parametro~ fnndamentales de E'ntrada:
R tr , F Y R
"
Por 10 tanto, la medki6n de resistividad
profunda (indue iOIl 0 lail.'rolog) debe eortt'girse debido
a los efE'etos dt pOtO, espesor de la capa e invasion,
Para obtener III porosidad debe utilizarse el registto
de porosidad (sollieo, neutron, dellsidad \I oiro) una
combinaeion de medicione.~ de litologla y porosidad y
se debe utilizaI la relacioll adeclla.d.a entre faetor de
formadon y porosidad. Finahuel\te 1'1 valor R,. debe
verificarse de tantAS Illll.Ueras como sea posible: caleulo
a partir de la curVIl. de SP, catalogo de aguRS, eli.lculo
en base a la formad6n cercana 5atnrada de agua y
medidon de las Illuestras d agua.
(Ee.S - 2)
(Ed - 1)
'"0' la saturacion
F = ()./¢"'.
Ex:istt' 'nlll f'xprt.si6n similar para
de agua ell la zona la\'ada:
dontle
R", cs Is resistividad del agua de la formacion (consultar
Capitulo 4),
R, es la resistividad verdadera de Ill. formaciOI\ (consul-
tar 'ap'tuJo 1).
INTRODUCCION
La satuTacion de agua es la fracdon (0 porcentaje) dd
volumen de los poros de la toca del yacimiento que esta
Ilena de agua. Por 10 ('ncral se supone, a menos que se
St'pa 10 contrario, que el vohllilelt de los poros que no
estan Hen os cll" a.gulfl. ("'stan IItl\os de hidrocarburos. La
dl"terminacion de la sahnadon de agua e hidrocarburos
1"'1 nno df 10. obj,.tivos basico de los registros de po~os.
(E. -3)
,p ,. = JR.,/ R,. (Ed - 411)
Para una fOfmaeion con 100% de saturacion de aglla,
Sw = 1 Y R, = Ro· Si Ro para formaciones satllradas
de agua se representa en una escala de raiz cllad,ada
La Ec. 8-4b muestra que para Rw constante, ¢IS", l'S
proporcional a l/,JR;; cPS.. es la calltidad de agua por
unidad de vo]umt'n de formacion. Para rcmarcar la
proporeionalidad t'ntre tP y J/.,JR;, Ill. Ec, 8-4b puede
reescri bi rse:
donde
RmJ /"j; la r..sistivida~l del filtrado de lodo
y
R",o e la resistividad de la zona lavada.
En t'sias ecnaciones, generalmente 'Ie Ie da al
t'x:pont'nle de satlnae-ion n d \'alor 2. Experimentos de
laboralotio han dt"mostrado qut ('stt e UII bueD \'alo1
parFl 0'505 prollwd.io. Lo valores de a y m en la Ee,
8-2 stan :<\ljl.'to a maJor \'ariaei6D: en earbollatos por
10 gtn('rlll t usa F ;;;;; l/cPJj en arenas F = O.62/tP··I~
(forIllula de Humbl~) 0 F = O.81j1J7 (una forma. mas -
1
,JR;' (Ed - 'Ie)
95
Fig. 8-1. Di"gI'em.. d. r ••i.tivided-p<>ro.ided per.. dctormin...
Rw Y Sm'
Para olros valores de S"" H t y Ro se reiacion8JI por
med.io de Ill. ecuac:ion R t = Rol5~,. Para. SUI = 50%,
1/5~ = 4, }' R r =4 RlJ. Eosta reladOl1 establece I", Ul1o:a
para S1JJ =50%.
En la Fig. 8-1, para la millma porosidad que: anlt"$
(q:. ::; 10%), R, =4, Ro =4 x 6.5 = 26 ohm-m da un
punto que deRne Ill. IInt'a para S", = 50%. De mall era·
similar, pueden dt'finirse olras lillt>as para S, .
Las Carlas Sw·tS -16 proporcionan cl1adrknlal; ell
blanco para realizar Cllrvas de resistivida.d-porosidad.
La Carta 5",-16 se utiliza cllanno F' = l/rf>~ ~$ Ill.
relacion fador d.. fOrlllftcion-porosidftd Ill8.S ftprOfilldn;
y la Carla Sw·15 se u.tiliza cll8.ndo F = O.62/tP .1$ es
lllas adecnado.
5i Ill. c:oll1PQsidon de la malriz perlU&ll\"o:e COil· taute
ell las forlnadolles est\ldiadas, la medicion blisica de
los reg)stIos sonkos, d(' dens,idad 0 de neutron se
puede Iral-ar diredamente contra HI COli resultados
similares. Eslo es posible gracias a la reladon lineal
entre porosidad y densidad total, tiernpo dt' transito
sonko 0 respuesta 11.1 indice de hidr6geno del ueutr611.
En la Fig. 8-2 se pres..nta un ejemplo de Iiagrarll'"
sonio:o·indllccioll. EI liempo de. transito et gTallco
contra Ill. resistividad de 1ft inducci6n en vario nh'eles.
Lm Plll\tos (~Ut eslin ml\.5 al Doroeste dE'finen Is I.inea
del 100% d $Aturado.1I de a ua. EI ~'alor del liempo
de transito en d punto dOltde esta HneaintersecLa Ill.
linea horizontal de resistividad iullnita es el Liempo de
tra.nsito de Ill. malriz 1m • .En La Fig. 8-2 se el\cuenlra
qllt t m• tS aproximadamente 47.5 Its/pie (156 lu;jm) 10
que COfTE'sponde a \lIla veloddad de matriz de 21,000
pies/stg (6,400 m/s g).
A.I conoeer 1m ., Sit ]Hl<'deb deri var fao:ilmellte una
t>scal.a, de porosidnd a partir de Ill. Carta Por-J, y una
eseala de factor de formadon (por ejemp]o, a psrli.r de
F ::::: 1/¢>';): usando la Carla Por-I). 1Ilia linea. vertical
truada par F = 100 (0 ¢> :; 10) inter$tctll. Ill. linea de
"'gllll!l Ro ::;: 5 obm-m; de aeuerdo eon 10 llllierior. R", (=
Ro/F) es 0.05 ohm-m.
Las Iineas para. otlos valores S", son reetas, que
51" delemlitl&.ron COUlO se deso:ribio anleriOlLJIt'nte; se
oliginan ell eI punto de ph-ote R l =00. t m .. =47.5.
Los registros de densidad y de neutron pueden
represenlarse contra Ill. resistivi.dad de una manera
idclltica a Ill. de los registros s6nicos. Pa.ra los registras
sonicos, Ill. inlerseccion de la lin a de 100% de Ilgua
con la linea de resistividad iuJinita da eJ valor de
densiaad de Ie. ll111triz Pm". Para registIos neutron, Ill.
inlerseccion define el indice dt> hidrogeno de la mattiz,
o porosidad aparente de la mattis. Conocer III densidad
o el indice de hidrogenQ de la IUatliz permite vol veT
a hacer una escllla de rn, 0 ¢>N en unidades ¢ y F.
Con la eseala F dtfillidll, puede ca}o:ul8.Ise RUJ COlllO
en el diagrama sonieo-resistividad, y de mA.llera sitnilar
plleden construjrse Hneas de satmacion eonstant·e de
agua-.
Estos diagramas de resistividad contra porosidad
reqllieren que Ill. r'sisthidsd del agua de formacion sea
const8JI.te en el inteI.alo J(~presentado, que la I.itologia
sea. eonstante, que la invasioll no sea profunda y que el
parametro del registra de porosidad medido (es deeir,
t. Pb. 1IN) se pueda r·elacionar Uneahnellte con la poro-
20
50
100
1000
""
2
4
6
8
10
1.5
252010 15
Poroslly
5
1
I
i 15/1J
/ 1.4 ~~
/ /
Rw ·0.065}'-- -7 - - -
I x5 /'
/ ;/ X7 II
"2 JY // Xl'
/6 /,,'10 "-9
// 3.12 e '969 SchlumI>orge<
IV
o
inversa contra 1't todos los~ntos dt>ben c&er ell uJla
lillt>a recta dada por ~ =..;R", /,fliO.
AdeIlllis, los puntos corre.spoodientes a culdquier olro
"alol COllstanLe de S", tambitn ~!letlin ('n una Unea
rt>cta, a qut> en la Ec. 8-4c, el coeficienLe, jR",/S""
es consta-ntt' para valOlt's cOllstanles de R", r S",.
En lugar dt> un valor real de R t • pOI 10 gent>ral
es satisfactoriogrnficar la le<:tura dt' la resi.slh'idad
profunda en caso de que las leeturas no l'st~n muy
inftut'ndadas por la invo.slon U otros {aetores del
medio luubiente (por ejemplo, 1m registro de inducdon
profllndl!.o un lalerolog profundo).
LA. Fig. 8-1. luuestra varios puntos grnficados en un
il1tervalo ell "I <llle Ill. rcsistividA.d del agua de formacion
c.onsianl(' (como 10 indican las deflcxiolle5 conslants
de P (rellil' s las capas gru<'Sas, pt'[Oleables y limpias).
Suponiendo que por 10 menos algUl'lOs de los punl·os son
de formaciones 100% sahHadas de agua, la Hnea para
S", =J se hal-a desde el punlo de pivole (tP =O. R r =
) pOI los punlos que esta.n mas bacia el noroeste. La
p·ndieute de esta linea define eI valor de R",. COUlO se
prc:-senta en la Fig. 8-1, pam rP =10%, R(} = 6.5 ohm-Ill.
Pam sia f()Ulla<:i6n, Ja rdndooF-¢> l\Ul.$ apropinda es
F = I/IP. Por 10 ta.nto, para rf> = 10%, F = tOO. 'omo
R lr = RolF. Ru' = 6.5/100 = 0.065 011l11-[\\, COlllO $l;'
muesira.
96
o
7.5
50
100
250
500
1000
5
6
00
,-2010
Porosity From l!tI<PN Orossplot
o
BtJ
A
,Vj ,
J , 11IT4 iJ/ ! I /
, , ) 7,/ ! I !,:9 i~~!f'! l. , 1! ,/,
111,,~lM #/
-I ~o
I:;~
1 j_ ,
I'
50
40
30
25
20
15
10
5
100
200
150
Fig. 8-3. Oi"sr..ma de r••i.tivid8d·po",.id.... qo. ",u••lr" I".
punt". "btenid d. indued,;n pr..r...t>d. y n:U<r"L"ter"log. S.
mue.t",n l... lin , S", "" 1 y Szo = L (0..""•• d. B"ird.
1008).
densidad. Los d.iagramas de los dos regislfos d lincn
dos iendencias qllecorresponden respec::tivalnenle a S",
= 1 (usando indueeion proflll.l.do.) 5>0;;; 1 (usando
datos del mierolat tolog). Los puntos qut' no estan en
esl;l..'5 tendendas pueden dividirse en dos grupos:
los Puntos C::UyM I~turas de microlaterolog caen en
Ill. Hnt'a 8.,. "" 1 perocu,Yns l('eturas de registro de
induccion profunda cat'n abajo de IIJ. Hllt'a S., = 1
(Puntos 2,9,10) son probablemente el reSlllLado de
inva.~i6tl profunda 0 de efedo de capa atlYll<:entt:' en
los (l'le RID es IUayor que R, .
2 Los Puntos euyas lecluras del registro de illduccion
ca.en en Ill. linea 5", = I, pt:'W cuyos puntos de
microlatt'rolog caen debajo de la Hnt'a SM = 1 se
deben po.~iblemente a ulla invasion pOCO profllnd!l
t:'tl doudt> R M LL es menor que Rzo . Par 10 tanto,
los diagramas de resistividad-porosidad SOli con
frecuencia mas i.nformatives si lambiin se Irazan los
&tos djagramas tambien son "'31ios05 para rllt>joraI
la detenuillscion de paramelros de la lllalriz (t,.". 0
p.", ), partirlliannente en los ca.~os donde los diagramas
soni ()-[t:'"sistividad 0 densidad-resillti vi (lad no propor-
donaR una respuesia dara debido a la sl).tlJtacion de
hidrocarburos. Debe ser Inas f:ic.il d terminar la linea
P Rm / Ja que S.,. por 10 general bastanlt' alto,
iucluso en forma.ciones con hidrocarburos. La Fig. 8-3
mnesha una curva d le$islividad-porosidad en la que
la ledura de induceiou profunda y d lfJ.i.crolaterolog al
mismo nivel, fueron represtntados en una serie de for·
oladones saluradas de agna. En t'ste C8-'50, los ...a10[t'S
de pOlo-idad se derivaron de un dia tama de 1It'lltron-
5
6
7.5
100
250
500
1000
10
z::,
'5
15 .~
c;;
..
a:
2.5 g
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50 ~
00
67 70 73
15%
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4A11io F. tl4\1
52 55 58 61 64
5~ 1~
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400 100
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1,465.fIE.
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100
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o 30
25
20
15
10
5
I"is. 8-2. Di"gnom" .';ni.,,-indueci<5n.
sid ad. Est.a IUtimll condkion impliCIl que Illlr&nsfor-
mndon de liempo promedjo pala la c.onversiCm de t en
porosidad .~en npropillda.
EI dil.lgrama de ne\Jhon-resistividad no es tan satis-
fadorio ell formaciones saturadas de gas como los dia-
Slamas son.ieo 0 densidad·res.istividad. Con frecuenda,
la pOlosidad aparentc- medide. pOl c-I regi5tro neulroll ell
zonas dt> gas es demasiado baja. Esto resulia en valores
I>esimisla, at S", erl zonas de gas. De hecho, en una
zOlla gasifem, el diagrama neutron-resistividad puede
indicar una zona porosa salurada de gas como si {uela
de porosidad 0 y 100% saturada de agna . .En contraste
los diagramas sonieo 0 densidad're"~istividad tiendellll
set algo oplimlstas NI. las zonas de gas (es d~eir, las
pOlosidades plledel! ser algo aItas y las saluraclOnes de
a.gua algo bajas).
Cllrvas de Microresistividad Contra
Porosidad
Un diagrama de resistividad-porosidad tambienpu('de
hllct'rse II hli~andQ los \'aJort:'_5 de lUI registro de resis-
tividad dt> poca. profundidad de investigarion, como el
lllicrolakrolog 0 d registro MicroSFL. Si el registro de
microre.sist,ividad lee principalmente Rro , enlonees, la
linea que pasa pOl los puntos defiltTl~dod I.odo de for-
maciones saluradas (5",. = 1) debe tener llDa pendie-nle
uladotlada con 14,,/. R m / es un parametro importante
. esla verifiracion de valor por medio de un di&grallllL
sonico-microresistividad 0 densidad-mieroresistividad,
freeuenlemente resu!ta ulil.
97
vlllor~s d~ resist,i vidad de espaciamiento cor to, Esto
110 1'010 petloit una apl~iadon de los rledos de
illvasion sino qlll' lambi':n pll de indi af petroleo que
Sl' Ita movido.
Comparacioll Ru,.
Si Is saturscion de agua se torna como 100%, la
ecuadon de saturadon de agua de Archie (Ee. 8-1) se
reduce a
R _ RI _ Rlf)
"'-F- F' (Ee.8 - 5)
R .. en arenas limpias llCuiferas. Por 10 generA], se nece-
sita un valor de R... , que por 10 menos hiplique al de
R.. , paJa iudit'llr un posible potencial de ltidrot'arbulOs;
esto corresponde II una saturacion de agua menor al
60%.
Una CllJllclerfstica vaLiosa del lIl~todo R.... t"s que
no se requier... de un conocimienlo prev'io de R.. ; de
hecho, si se induyen algunas zonas mas 0 meuos limpias
satllrlldas de agua en los t'lilculos, sus R...., son R~,.
Puedt" obtenerse un registro coutinuo de R",~ en d
silio del pozo pOl medio de registros d porosidad
rt"sistividad, La Fig. 8-4..-s un ejemplo computado d...1
regislro sonico BHc en cOHlbinaciou con el registro de
incluccion SFL. EI ca\culo de Rw " indica qut' la arena
inferior Ileva agull predominantemenLe con una butna
UlU slra de hidrocarburos en su parte superior. Los
calculos constantes de R",. en el lutervalo C indit'an
que R", es de cerca de 0,08 ohm-nl. R w • alcanza los
0.6 ohm-m al ive! B ell la parte superior de esla
zona, Esto cones ollde a una saturacion de agua del
37% (5.. = R w / R",. = )0.08/0.6). Los cwculos de
R, • indican que toda la arena superior, eI. Inlttrvalo A,
"",va hidroc.arbllros, suponiendo Gill' ,onliene agua de
formadan similar a la dl' III. zona. inf... rior. Deflexiones
similares de SP en 1M dos zonas sugieren que ese es el
casO.
Un regislro de R.n. continuo proporciona una iden-
1,457088
SFL
0,2 O-m 10
Induction Log BHC Sonic
0,2 D-m 10 1SO pSiI. 50
- - +---- ~ +--,;....-----{
ISF/SOnic Combination
+
SP
200 mV,-
(Ee.8 - 6)
Par 10 lanto, la let'nit'A. RUI. pu~d~ ser util pala
identificar zonas pOlenciales d hidrocarburos y para
obten!'r "alores dt' R .
En la prlit'ti<'a, R se oMiene simpleml'l\le divi-
di!'uclo Ill. r!'~islividad de la inducd6n profunda (o la
re.sisliviclacl de laterolog profuuda) entre 1'.1 factor de
formacion 'Iue s... obtuvo d...1registro de porosidad 0 de
una combiuacion de registrm: de poro. idad. Para que
ea mas eficaz, se hace un t'lilculo continl1o de R",. sobre
1111 int...,vnlolargo del pow 0 Illuchos cakulos manual...s
indivicluales de manera que e aproximen a. un cakulo
continuo,
Para el clilt-ulo manual de R.,., los registros 5 ...
dividen ...n secciones de Iitologia, t'ontenido de arcilla
Ru' coustantes. La <'urva de SP es la mas tiliJ para esto,
pt'ro <kben consultarse la curvas de GR, de resistividad
y otms. Las I~chua.~ del regisho, resistividad profunda
y porosidad (t, Ph, 0 rPN) se l..-en y tabulan y se
calculan los v!llores correspoLldienks de R",.. Varios
diagramas son util ...s para estos oilculos, por ejt"mplo, si
Ill. porosidad se obtil'ne c.on los regi tro FOC* dellsidad
de forrnacion 0 Litho-Densidsd*, la Carta Por-5 pu!'cle
utilizarse para eI ca.\culo de porosidad, La Carta Por-I
para conv...rtir la porosidad ell factor de fonnacion y la
:arta Sw-l (a la ill\'CrSa comenzsndo en S", = 100%)
para el calculo de R....
('omo la tecnka R.,a , al aplicarla normalmente, re-
quiere que la resistividad profunda sea (Rd"p) ::::: R"
la invasioll dtbc sel 10 suficienLem...nte poco profunda
para qu ... la r...sistividad profunda tenga esencialmenLe
eI mismo valor que la resistividad verdadtra. Adl'mss,
R", deb!' ser constante 0 variar de una manera constante