Date post: | 08-Mar-2016 |
Category: |
Documents |
Upload: | gerardo-antonio-mendoza |
View: | 13 times |
Download: | 0 times |
of 415
CARACTERIZACIN ESTTICA DE
YACIMIENTOS
Clave: 1661 Semestre: 6 Crditos: 9
1.- INTRODUCCIN
PLAN DE ESTUDIOS DE INGENIERA PETROLERA
ANTECEDENTES DE LA ASIGNATURA
CARACTERIZACIN ESTTICA DE YACIMIENTOS
CARACTERIZACIN ESTTICA DE YACIMIENTOS
TEMARIO
NOMBRE HORAS
1. Introduccin 2
2. Caracterizacin geolgica de yacimientos 18
3. Caracterizacin esttica de yacimientos con datos de
. laboratorio.
18
4. Caracterizacin petrofsica de yacimientos 18
5. Caracterizacin esttica integrada de yacimientos 16
TOTAL . 72
CARACTERIZACIN DE YACIMIENTOS PETROLEROS
Objetivo:
Determinar caractersticas y propiedades de los yacimientos
petroleros importantes y fundamentales para su explotacin
ptima.
Principales disciplinas de ingeniera que intervienen en la
caracterizacin de yacimientos:
Petrolera
Geolgica
Geofsica
Qumica
Caracter i zacin Es tt ica
Objetivo:
Determinar cualitativa y cuantitativamente, caractersticas y
propiedades geolgicas y petrofsicas de los sistemas roca y
roca-fluidos, as como de las propiedades fsicas, qumicas y
termodinmicas del sistema fluidos, y definir sus distribuciones en
el yacimiento petrolero.
Objetivo:
Determinar y evaluar los aspectos que controlan el movimiento
de los fluidos dentro del yacimiento petrolero, de acuerdo a la
caracterizacin esttica establecida.
Caracter i zacin D inmica
YACIMIENTO PETROLERO
ETAPAS DE EXPLORACIN Y EXPLOTACIN DE UN
YACIMIENTO PETROLERO
1. Exploracin 2. Desarrollo 3. Produccin-Primaria
-Post primaria
PRINCIPALES ACTIVIDADES GENERADORAS DE DATOS (FUENTES DE
INFORMACIN) PARA LA CARACTERIZACIN DE YACIMIENTOS
1. EXPLORACIN
1.1 Trabajos geolgicos
-Superficiales
-Sub-superficiales
1.2 Levantamientos ssmicos regionales
1.3 Perforacin del pozo exploratorio
- Historia de la perforacin
- Muestreo de roca
- Registros geofsicos del pozo
- Pruebas de formacin
1.4 Terminacin del pozo descubridor
- Historia de la terminacin
- Pruebas de produccin
- Muestreo de fluidos
PRINCIPALES ACTIVIDADES (Continuacin)
2. DESARROLLO
2.1 Perforacin y terminacin de pozos
- Historias de perforacin y terminacin
- Muestreos de roca
- Registros geofsicos de pozo
- Pruebas de formacin
- Pruebas de produccin
- Muestreo de fluidos
- Estimulaciones
- Pruebas de variacin de presin
2.2 Levantamientos ssmicos locales (detallados)
PRINCIPALES ACTIVIDADES (Continuacin)
3. PRODUCCIN
3.1 Primaria
- Registros de produccin
- Pruebas de variacin de presin
- Reparacin de pozos
- Historias presin-produccin por pozo y por yacimiento
-Estudios de yacimientos (simulacin, comportamiento, etc)
3.2 Post primaria
- Acondicionamiento de pozos
- Pruebas piloto
- Historias presin-produccin por pozo y por yacimiento
- Levantamientos ssmicos locales (detallados)
- Estudios de yacimientos (simulacin , comportamiento, etc)
FUENTES DE INFORMACIN MAS COMUNES PARA
CARACTERIZAR YACIMIENTOS PETROLEROS
Estudios geolgicos regionales y locales
Levantamientos ssmicos regionales y locales (detallados)
Historias de perforacin, terminacin, reparacin y acondicionamiento de pozos
Muestras de roca y fluidos (hidrocarburos y agua)
Registros geofsicos de pozos
Pruebas de formacin, de produccin y de variacin de presin en pozos
Pruebas piloto
Historias presin-produccin por pozo y por yacimiento
Estudios diversos de yacimientos (simulacin, comportamiento, )
Clasificacin de las Caracterizaciones
ESCALAS DE CARACTERIZACIN
Microscpica Mesoscpica Macroscpica Megascpica
CARACTERIZACIN MICROSCPICA
CARACTERIZACIN MESOSCPICA
Recortes
Lminas
delgadas
Ncleos
pequeos
Ncleo
grandeRegistro
geofsico
CARACTERIZACIN MACROSCPICA
Registro
geofsico
d
Prueba de variacin de
Presin
Ncleo
grande
Ncleos
pequeos
Recortes
Lminas
delgadas
1 km
CARACTERIZACIN MEGASCPICA
Prueba de
variacin de
Presin
1 km 1 km 1.5 km0.5 km
ESCALAS DE CARACTERIZACIN
EJEMPLO DE CARACTERIZACIN MICROSCPICA
*Aspecto: Geolgico
*Sistema: Roca
*Forma: Directa
*Tipo: Interno
*Grado: Cualitativo
*Modelo: Esttico
*Nivel: Parcial
Lmina delgada de
arenisca cementada
CARACTERIZACIONES
EJEMPLO DE CARACTERIZACIN MESOSCPICA
*Aspecto: Geolgico, Petrofsico
*Sistema: Roca, Roca-Fluido
*Forma: Indirecta
*Tipo: Interno Externo
*Grado: Cualitativo Cuantitativo
*Modelo: Geolgico, Petrofsico
*Nivel: Parcial
Registros Geofsicos:
SP y ResistividadCARACTERIZACIONES
EJEMPLO DE CARACTERIZACIN MESOSCPICA
*Aspecto: Geolgico, Petrofsico
*Sistema: Roca
*Forma: Directa
*Tipo: Interno-Externo
*Grado: Cualitativo
*Modelo: Esttico
*Nivel: Parcial
Observacin de
ncleos grandes
CARACTERIZACIONES
EJEMPLO DE CARACTERIZACIN MACROSCPICA
*Aspecto: Geolgico
*Sistema: Roca
*Forma: Indirecta
*Tipo: Interna, Externo
*Grado: Cualitativo
*Modelo: Esttico
*Nivel: Parcial
Correlacin geolgica de
sedimentos con base en registros
de pozo.
CARACTERIZACIONES
EJEMPLO DE CARACTERIZACIN MACROSCPICA
*Aspecto: Geofsico, Geolgico
*Sistema: Roca
*Forma: Indirecta
*Tipo: Interno, Externo
*Grado: Cualitativo
*Modelo: Esttico
*Nivel: Parcial
Seccin ssmica
CARACTERIZACIONES
EJEMPLO DE CARACTERIZACIN MEGASCPICA
*Aspecto: Geolgico
*Sistema: Roca
*Forma: Indirecta
*Tipo: Externo
*Grado: Cualitativo, Cuantitativo
*Modelo: Esttico
*Nivel: Parcial
Mapa de espesores de
formacin.
CARACTERIZACIONES
Caracterizacin Megascpica
Correlacin de dos parmetros petrofsicos
Porosidad [ % ]
Pe
rme
ab
ilid
ad
[
md
]
Caracterizacin Megascpica
Correlacin de dos parmetros petrofsicos
microscpica
Mesoscpica
Macroscpica Megascpica
Porosidad [ % ]
Pe
rme
ab
ilid
ad
[
md
]
Caracterizacin Megascpica
Correlacin de dos parmetros
Pozo 1
Pozo 2
Pozo 3
Pozo 1
Pozo 2Pozo 3
Caracterizacin de Fluidos
Hidrocarburos
*Escala :
*Aspecto: Fsico - Qumico
*Sistema: Fluidos
*Forma: Directa
*Tipo:
*Grado: Cualitativo
*Modelo:
*Nivel: Parcial
BoRs
P P
CARACTERIZACIONES
*Escala:
*Aspecto: Qumico
*Sistema: Fluidos
*Forma: Directa
*Tipo:
*Grado: Cualitativo
*Modelo:
*Nivel: Parcial
Caracterizacin de Fluidos
AguaCARACTERIZACIONES
2.-CARACTERIZACIN
GEOLGICA DE
YACIMIENTOS
CARACTERIZACIN GEOLGICA DE YACIMIENTOS
Objetivo:
Determinar aspectos sedimentolgicos, estratigrficos y
estructurales necesarios para establecer o definir el marco
geolgico bsico de los yacimientos petroleros.
CARACTERIZACIN GEOLGICA DE YACIMIENTOS
Datos ssmicos Muestras de rocaRegistros geofsicos . de pozo
INFORMACIN
BSICA
SedimentolgicosEstratigrficosEstructurales
ESTUDIOS
Ejemplos:
Forma (Tamao y geometra)Variacin de espesores.Aspectos estructurales
RelieveAfallamientos
CARACTERSTICAS
EXTERNAS DEL
SEDIMENTO
Ejemplos:
Estructuras sedimentarias . (primarias y secundarias)
EstratigrafaVariacin de espesores de . los estratos
Cambios de faciesFisuras, fracturas, cavernas.
CARACTERISTICAS
INTERNAS DEL
SEDIMENTO(A) (B)
AMBIENTE SEDIMENTARIOEs la parte de la superficie terrestre que es fsica, qumica y
biolgicamente diferente a las reas adyacentes.(Selley, 1979).
Es un lugar de la superficie terrestre en el que se realiza un
proceso sedimentario que puede individualizarse de las zonas
limtrofes por caractersticas fsicas, qumicas y biolgicas que van
tambin a determinar las propiedades del sedimento.(Riby, 1972).
LOS AMBIENTES SEDIMENTARIOS SE CLASIFICAN EN TRES GRANDES
GRUPOS: Continentales Transicionales Marinos
ASPECTOS SEDIMENTOLGICOS
Diversas clasificaciones de los ambientes sedimentarios.
AmbienteTr
ansi
cio
nal
es
AMBIENTES SEDIMENTARIOS IMPORTANTES PARA LA
INGENIERA PETROLERA
A.- CONTINENTALESFluvial*
B.- TRANSICIONALESDeltico*Costero*
C.- MARINOS Marino Somero
oArrecifal**
Marino ProfundooAbanico submarino (turbidita)*
* Sedimentos terrgenos o clsticos
** Sedimentos carbonatados
AMBIENTES SEDIMENTARIOS IMPORTANTES PARA LA INDUSTRIA PETROLERA
Fluvial
Deltaico
Abanicos
submarinos
Costero
Arrecifal
FluvialDeltico
Abanico
submarino
Costero
Arrecifal
AMBIENTES SEDIMENTARIOS IMPORTANTES PARA LA INDUSTRIA PETROLERA
FACIES
Parte de una capa de roca sedimentaria que difiere
lateralmente, en forma significativa, de otra parte de
la capa.
Como los cambios son laterales, se pueden preparar
mapas de facies. Los mapas de litofacies indican la
variacin areal de los tipos de roca; por ejemplo,
cambios de arena a lutita, que implcitamente indican
cambios de zonas permeables a impermeables.
BIOFACIESSi las diferencias se
relacionan al
aspecto biolgico.
LITOFACIESSi las diferencias se
relacionan al tipo de
roca.
Formas en las que los sedimentos son
transportados por las corrientes de agua.
Direccin de la corriente
Flotacin
Suspensin
Disolucin
Arrastre
Rodamiento
Saltacin
Direccin de la
Corriente
Flotacin
Disolucin
Suspensin
Saltacin
Arrastre
Rodamiento
Formas en las que los sedimentos son
transportados por las corrientes de agua.
Escala de Wentworth
Arcilla
Ejemplos de depsito de sedimentos en un ambiente
sedimentario.
AA
Marinos
Continentales
NM
GRANULOMETRAAporte de sedimentos
Arenas Arcillas
Aumento de tamao medio de grano.
Disminucin de radioactividad.
A A
Continentales Marinos
Lnea de costa.
TRANSGRESINEl nivel del mar se eleva, avanza sobre el continente.
Ejemplos de depsito de sedimentos en un ambiente sedimentario.
Avance
constanteAvance no
constante
Ejemplos de depsito de sedimentos en un ambiente sedimentario.
REGRESINEl nivel del mar baja, el continente gana terreno al mar.
Retroceso
constanteRetroceso no
constante
RG
Ejemplo real de una secuencia regresiva (Delta del ro Rhone)
Sistemas de depositacin de terrgenos
Regin
principalmente
de erosin
Regin
principalmente
de depsito
Lnea de costa
Ambiente
fluvial
Ambiente
costero
Ambiente
de mar
profundo
Ambiente
deltico
Mar
Continente
A.- CONTINENTALESFluvial
Corrientes o ros trenzados
Corrientes o ros trenzados
Corrientes o ros trenzados
Corriente o ro con meandros
Corriente o ro con meandros
Corriente o ro con meandros
Modelos de sedimentacin en sub-ambientes de una
corriente trenzada
Depositacin de grava y
arena en canales activos
Depositacin de limos y
arcillas en canales
abandonados
Corriente
Modelos de sedimentacin en sub-ambientes de una
corriente con meandros
Secuencia de sedimentos en el meandro
de corriente activa.
C-Limos y arcillas en la parte alta (planicie
de inundacin)
B-Arena en el point bar
A-Grava en la base del canal
Secuencia de sedimentos en el meandro de
un canal abandonado.
C- Limos y arcillas rellenando el canal
abandonado
A,B- Gravas y arenas en la parte baja del
canal abandonado
Depositacin Erosin
Movimiento lateral del canal.
C
B
A
Sedimentos antiguos
C
A,B
Modelo de sedimentacin en un meandro
Sedimentos antiguos
Arena de point bar
rea de inundacin
Lodos (limos y arcilla)
Sedimentos gruesos
Sedimentos finos
Gruesos
Finos
Depositacin
de un point bar
Erosin y depositacin de sedimentos en una
corriente con meandros
Erosin y depositacin de sedimentos en una
corriente con meandros
A
Formacin
de un meandro
abandonado.
Modelo de sedimentacin en una corriente con meandros
Relleno de canal
abandonado
Sedimentos antiguos
Depsito de bordo
Depsito de point bar
Depsito de rea de
inundacin
Depsito de crevasse
Modelo de sedimentacin en una corriente con meandros
Relleno de canal
abandonado
Depsito de point bar
Depsito de rea de
inundacin
Depsito de crevasse
Ejemplo de planicie de corrientes con meandros
(rea del ro Mississippi)
Ejemplo de registros litolgicos en sub-ambientes de ambiente fluvial
Ejemplo de depositacin de relleno de valle
Modelo de registro litolgico en un relleno de valle
Ejemplo real de perfil
de RG o SP de
apilamiento de
sedimentos de
ambiente fluvial en un
relleno de valle.
Planta
Seccin transversal
Ejemplo de yacimiento en arena de point bar (arena Fall River, Wyoming, USA)
A A
Ejemplo de
yacimiento en
sedimentos de
canal de
ambiente fluvial
(Yacimiento Bush
City al oeste de
Kansas, USA)
B.- TRANSICIONALES
DelticoCostero
Ejemplos de sedimentos de origen deltico (deltas)
(India)(frica)
(EUA)
Fotografa de parte
del delta del ro
Mississippi, USA
Ubicacin del delta del ro Mississippi
Ubicacin de los deltas de los ros Mississippi, Niger y Ganges
Desarrollo de una parte del delta del ro Mississippi
Desarrollos pasado, actual y futuro del delta del ro Mississippi.
Delta del ro Colorado en Mxico.
Delta en el archipilago de Bijagos, frica Occidental.
Delta del ro Lena, Rusia.
Delta del ro Mississippi, EE.UU.
Parte del delta del ro Mississippi
Diagrama areal de los sub-ambientes de un ambiente deltico
(ro Mississippi)
Desarrollo de una barra de desembocadura o de distributario
Desarrollo de una barra de desembocadura o de distributario (litologa)
Desarrollo histrico
Southwest Bar Finger.
Variacin litolgica y granulomtrica en una barra de desembocadura
Patrones de registro litolgico en los sub-ambientes de un delta
Patrones tericos de registros de RG para los sub-ambientes deltaicos
CANAL ACTIVO
CANAL ABANDONADO
POINT BAR
Seccin
transversal con
registros
elctricos de
cuerpos de
arena de barra.
Ejemplo de sedimentos de
origen deltico
Ejemplo de desarrollo de un delta (cuatro etapas)
Apilamiento de sedimentos en ambiente deltico.
Apilamiento de sedimentos en ambiente deltico.
Ejemplo de sedimentacin de un complejo deltico.
Ejemplo de sedimentacin de un complejo deltico.
Registro terico de RG de un apilamiento de sedimentos de origen deltico.
Ejemplo real de registro de RG
o SP de una columna de
sedimentos delticos.
Ejemplo de distribucin de arenas en un complejo deltico del Pensylvnico
en el NE de Oklahoma, USA.
Ejemplo de distribucin de arenas en un complejo deltico del Pensylvnico
en el NE de Oklahoma, USA.
Arena
Bartlesville
Mapa de
patrones de registros
litolgicos.
Ejemplo de yacimientos en la arena deltica Bartlesville (Pensylvnico) en el
NE de Oklahoma, USA.
Mapa de
espesores de la arena.
Ejemplo de yacimientos en la arena deltica Bartlesville (Pensylvnico) en el
NE de Oklahoma, USA.
Distribucin de
yacimientos de
aceite en la arena.
Ejemplo de yacimientos en la arena deltica Bartlesville (Pensylvnico) en el
NE de Oklahoma, USA.
Se observa concordancia de la ubicacin de los yacimientos con
la distribucin de la arena. En la parte sur no existen yacimientos por
aspectos estructurales.
Ejemplo de yacimientos en la arena deltica Bartlesville (Pensylvnico) en el NE
de Oklahoma, USA.
Ejemplo de
yacimientos en la
arena deltica
Bartlesville
(Pensylvnico) en
el NE de
Oklahoma, USA.
Seccin transversal
estructural de las
arenas del complejo
deltico.
Arena Bartlesville
Ejemplo de distribucin de arenas en un complejo deltico del Pensylvnico
en el NE de Oklahoma, USA.
Arena
deltica
Booch
Ejemplo de
yacimientos en la
arena deltica
Booch
(Pensylvnico) en
el NE de
Oklahoma, USA.
Seccin transversal
estructural de las
arenas delticas.
Arena Booch
Arena Bartlesville
Ejemplo de yacimientos en la arena deltica Booch (Pensylvnico) en el NE de
Oklahoma, USA.
Mapa de isopacas
de la arena y
ubicacin de
yacimientos de
aceite.
0-20 ft
20-200 ftYacimientos
de aceite
B.- TRANSICIONALESDelticoCostero
Distribucin de sedimentos recientes en la parte NE del Golfo de
Mxico y ubicacin de la barra costera Galveston.
Ubicacin de la barra costera Galveston
Fotografa de la barra costera o isla Galveston.
Fotografa de barra costera
Fotografa de barra costera
Ejemplo de desarrollo de una barra costera.
Ubicacin de la barra costera Galveston
Diagrama terico geomorfolgico, sedimentolgico y
biolgico de barras costeras recientes.
Modelo de sedimentacin de una barra costera.
Modelo de sedimentacin en la barra Galveston.
Modelo de sedimentacin en la barra Galveston.
Bloque diagramtico mostrando cortes de la isla de
barrera Galveston.
Modelo de sedimentacin en la barra Galveston.
Perfiles de registros litolgicos en varias partes de la
barra Galveston
Ejemplo de un yacimiento en sedimentos de origen
costero
Mapa de isopacas de arena
Ejemplo de yacimiento en sedimentos de origen
costero.
Lmites del rea del yacimiento.
Ejemplo de yacimiento en sedimentos de origen
costero.
Variacin vertical de caractersticas
geolgicas y petrofsicas de la arena.
Mapa de isopacas de la
arena
Ejemplo de yacimiento en sedimentos de origen
costero.
Mapa de produccin primaria del
yacimiento.
C.- MARINOSMarino profundo
Abanico Submarino (Turbidita)
Diagrama que muestra el ambiente sedimentario
marino profundo.
Diagrama que muestra el ambiente sedimentario
marino profundo.
Generacin de un depsito de corriente de Turbidez
Continente Continente
Continente
Continente Continente
Generacin de un depsito de corriente de Turbidez
Generacin de un depsito de corriente de Turbidez.
Diagrama terico de sedimentacin de una corriente de
turbidez propuesto por Bouma
Patrones de secuencia litolgica de Bouma y de radiactividad
en sedimentos de corrientes de turbidez.
Bouma Registro
Ejemplo de afloramiento de una turbidita del Mioceno en el sur
de Italia (Gogoglione).
Afloramiento de rocas turbidticas
Cuenca de Chicontepec
Paleocanal de
Chicontepec
Cuenca de Chicontepec
Ejemplo de yacimiento en sedimentos de corrientes de
turbidez (turbiditas). Paleocanal de Chicontepec,
Mxico.
Ejemplo de yacimiento en sedimentos de corrientes de
turbidez (turbiditas). Paleocanal de Chicontepec
Seccin geolgica que muestra la distribucin de los depsitos
en el subsuelo del rea de Chicontepec.
Registro de litologa de
un pozo de
Chicontepec que
muestra el apilamiento
de sedimentos de
origen turbidtico.
Registro de litologa de
un pozo de
Chicontepec que
muestra el apilamiento
de sedimentos de
origen turbidtico.
Mapa de localizacin de secciones transversales de correlacin
geolgica del Paleocanal de Chicontepec.
Seccin transversal de correlacin geolgica V V del Paleocanal de Chicontepec.
V V
Parte de la seccin transversal de correlacin geolgica V-V del Paleocanal de Chicontepec.
VV
Secciones transversales de correlacin geolgica del
Paleocanal de Chicontepec.
II II
IV IV
ASPECTOS ESTRATIGRFICOS
ESTRATIGRAFA:
ESTUDIO DE LAS ROCAS ESTRATIFICADAS.
LA ESTRATIGRAFA PUEDE SER DIVIDIDA EN TRES
FASES:
Descripcin de los estratos como se presentan en secuenciaslocales.
Correlacin entre secuencias locales de estratos. Interpretacin de las correlaciones de las secuencias
estratigrficas, tanto litolgica como paleontolgicamente.
Unidad plana de roca que originalmente se distribuy como
manto sobre una superficie de acumulacin.
ESTRATO:
Ejemplo de estratigrafa a nivel microscpico (estructuras sedimentarias)
Ejemplo de estratigrafa a nivel microscpico (estructuras sedimentarias)
Ejemplos de estratigrafa a nivel microscpico.
Estratigrafa
lenticular
Lodo
Arena
Ejemplo de
estratigrafa a nivel
mesoscpico
preparada con
informacin de recortes de
perforacin de
pozo.
Ejemplos de estratigrafa a niveles micro y mesoscpico por medio de
registros de pozo.
Ejemplos de estratigrafa a niveles micro y mesoscpico por medio de
registros de pozo.
Ejemplo de
estratigrafa a nivel
mesoscpico con
base en registros de
pozo.
Ejemplo de estratigrafa a nivel macroscpico. Correlacin
geolgica
Ejemplo de estratigrafa a nivel megascpico.
Correlacin geolgica regional.
SECCIONES TRANSVERSALES DE CORRELACIN
GEOLGICA
A. Secciones estratigrficas.
B. Secciones estructurales.
A. Seccin estratigrfica.
Seccin vertical (corte vertical) en la que se toma como nivel
de referencia el lmite de una formacin, un marcador de
tiempo o una superficie de erosin.
Puesto que se considera que al tormarse tal nivel de
referencia era una superficie plana y horizontal, entonces una
seccin estratigrfica muestra las posiciones que tenan todas
las rocas o formaciones debajo de ese nivel al momento de
estarse formando. Una seccin estratigrfica es una seccin
paleoestructural.
B. - Seccin estructural.
Seccin vertical (corte vertical) en la que se toma como nivel
de referencia el nivel del mar. Este tipo de seccin muestra la
posicin (profundidad) actual de las rocas o formaciones con
respecto al nivel del mar.
Con ambos tipos de secciones transversales se pueden
construir mapas geolgicos y proyecciones isomtricas,
conocidas como diagramas panel o fence.
Ejemplo de diagrama panel o fence.
Capas delgadas de:a.- Bentonitas
b.- Calizas
c.- Arenas transgresivas
d.- Carbn o lignitoe.- Limos
f.- Areniscas calcreas
Principales cuerpos litolgicos marcadores de tiempo que se pueden
identificar con los registros geofsicos de pozo.
LOS INDICADORES O MARCADORES DE TIEMPO PUEDEN
SER BIOLGICOS O LITOLGICOS.
CARACTERSTICAS DE LOS MARCADORES DE TIEMPO:
- Distribucin geogrfica amplia
- Alcance estratigrfico limitado
Patrones de registros geofsicos de los principales cuerpos litolgicos
marcadores de tiempo
a.- Bentonita b.- Calizab.- Caliza
b.- Caliza d.- Carbn o
Lignito
c.- Arena
Transgresiva
e.-Limo f.- Arenisca Calcreae.- Limo
Ejemplo de un patrn de arena transgresiva encontrada en el
pozo Snchez Magallanes No. 393
Patrn propuesto de una arena
transgresiva (c)
Arena
Transgresiva
Patrn del registro SM No.393
Patrn propuesto de una arenisca
calcrea (f)
Arenisca
Calcrea
Arenisca
Calcrea
Arenisca
Calcrea
Patrn del registro del pozo Tupilco
No. 59 Patrones del registro del pozo
5 Presidentes No. 52-T
Ejemplos de patrones de arenisca calcrea encontradas en los
pozos Tupilco No. 59 y 5 Presidentes No. 52-T
Ejemplo de una seccin estratigrfica.
Patrn propuesto para una caliza (b)
Lneas de tiempo utilizadas: calizas y superficie de erosin.
Ejemplo de una seccin estratigrfica
Lnea de tiempo: Bentonita
Patrn propuesto para una bentonita (a)
Ejemplo de una seccin estructural y su estratigrfica
correspondiente
Seccin estructural
Nivel de referencia: el nivel
del mar
Seccin estratigrfica
Nivel de referencia: caliza
RASGOS RESULTADO DE LA DEFORMACIN DE LAS ROCAS POR
ESFUERZOS DE DIVERSO TIPO:
- PLEGAMIENTOS* Tipo, geometra, dimensiones, orientacin,
relieve y cierre de las estructuras.
* Echado de las capas.
- FALLAS
* Tipo, echado, rumbo y alcance estratigrfico.
- FRACTURAMIENTOS
*Caractersticas de las fracturas.
ASPECTOS ESTRUCTURALES
Ejemplo de seccin geolgica regional que muestra aspectos
estructurales y estratigrficos.
Ejemplo de seccin geolgica que muestra aspectos
estructurales, estratigrficos y contenido de fluidos.
Ejemplo de seccin geolgica que muestra aspectos
estructurales, estratigrficos y contenido de fluidos.
Ejemplo de mapa y seccin geolgicos que muestran aspectos
estructurales, estratigrficos y contenido de fluidos.
Ejemplo de mapa y seccin geolgicos que muestran aspectos
estructurales, estratigrficos y contenido de fluidos.
Ejemplo de aspectos estructurales.
Sistema de fracturas en un ncleo.
3.-CARACTERIZACIN
ESTTICA DE YACIMIENTOS
CON DATOS DE
LABORATORIO.
Ejemplos de muestras de roca (ncleos) cortados en los
yacimientos petroleros.
Ejemplos de muestras de roca (ncleos) cortados en los
yacimientos petroleros.
1.1 Sistema roca
Aspectos geolgicos
Litologa
Petrografa
Granulometra
Mineraloga
Paleontologa
Aspectos petrofsicos
Radiactividad natural
Porosidades primaria y secundaria
Geometra del espacio poroso
Permeabilidad absoluta
Tortuosidad
Densidad
Transmisin de ondas acsticas
1.2 Sistema roca-fluidos
Aspectos petrofsicos
Fluorescencia
Saturacin de fluidos
Resistividad elctrica
Capacidad de intercambio inico
Densidad
Transmisin de ondas acsticas
Comportamiento capilar
Mojabilidad
Compatibilidad roca-agua
Permeabilidades efectivas y relativas
ANLISIS DE MUESTRAS DE ROCA
1.- Principales propiedades que se obtienen del anlisis de muestras de
roca en laboratorio.
Estudios geolgicos
Sedimentolgicos
Estratigrficos
Estructurales
Aspectos ssmicos.
Diseo de programas de perforacin, terminacin y
reparacin de pozos.
Calibracin de registros geofsicos de pozos.
2.- Aplicacin de datos obtenidos en laboratorio sobre muestras de
roca para caracterizar yacimientos petroleros
Determinacin de la distribucin de las propiedades geolgicas y
petrofsicas dentro de los
yacimientos.
Estimacin del volumen original de hidrocarburos en los
yacimientos.
Diversos estudios de comportamientos primario y
post-primario de los yacimientos
petroleros.
Diversos estudios de simulacin de yacimientos.
ANLISIS DE MUESTRAS DE ROCA
PUNTOS DE MUESTREO DE ROCA
A. SUPERFICIALES
B. SUBSUPERFICIALES
A.1 Boca del pozo
A.2 Afloramientos
B.1 Fondo del pozo
B.2 Pared del pozo
A.1
B.1
B.2
A.2
PUNTOS DE MUESTREO DE ROCA
A. SUPERFICIALES
B. SUBSUPERFICIALES
A.1 Boca del pozo
A.2 Afloramientos
B.1 Fondo del pozo
B.2 Pared del pozo
A.1
B.1
B.2
A.2
Ejemplos de muestras de roca.
A.1 A.2
B.2
B.1
CARACTERSTICAS DE LAS MUESTRAS QUE SE
RECUPERAN E INFORMACIN QUE SE OBTIENE
A. SUPERFICIALES
A.1 Muestras de volumen pequeo a muy pequeo
Anlisis geolgicos y petrofsicos limitadosBajo costo
A.2 Muestras de volumen grande a muy grande
Roca intemperizadaAnlisis geolgicos y petrofsicos variadosCosto regular
B. SUBSUPERFICIALES
B.1 Muestras de volumen mediano a grande.
Anlisis geolgicos y petrofsicos variadosCosto elevado a muy elevado
B.2 Muestras de volumen pequeo.
Anlisis geolgicos y petrofsicos limitadosCosto elevado
EQUIPOS MUESTREADORES DE ROCA (NCLEOS) PARA POZOS
PETROLEROS
A. EQUIPOS PARA CORTAR NCLEOS EN EL FONDO DEL POZO
Convencionales
Con esponja
Con gel
A presin
Orientados
Con lnea de acero
Con manga elstica
B. EQUIPOS PARA CORTAR NCLEOS EN LA PARED DEL POZO
Por percusin
Con barrena nucleadora
Todas las muestras de roca recuperadas deben ser apropiadamente
protegidas (preservadas) y empacadas para que no tengan
alteraciones de diverso tipo al enviarse al laboratorio y durante el
tiempo que permanecen en tal instalacin antes y despus de su
anlisis.
PROTECCIN Y PRESERVACIN DE MUESTRAS DE ROCA
INFORMACIN QUE DEBE ENVIARSE AL LABORATORIO JUNTO CON LOS NCLEOS
Datos del
pozoNombre y nmeroNombre del Campo y/o Yacimiento al que perteneceElevacin de la mesa rotariaPlano de localizacin del pozoCopia de los registros geofsicos tomados en el intervalo muestreado.
Datos de los
ncleosFecha de nucleo.Tipo de ncleo.Nmero de ncleo.Intervalo nucleado.Recuperacin del nucleo.Formacin nucleada.Yacimiento al que pertenece el ncleo.
Datos de los
fluidos
relacionados
a los
ncleos.
Caractersticas y propiedades del fluido de perforacin utilizado en la operacin de corte del . ncleo.
Caractersticas y propiedades de los hidrocarburos saturantes.Caractersticas y propiedades del agua de la formacin.Caractersticas y propiedades del agua de inyeccin o del fluido desplazante, en caso de . . que el ncleo est considerado en un proyecto de recuperacin secundaria o mejorada.
Datos del
personal
relacionado
Nombre, direccin, telfono, correo de las siguientes personas:
Supervisor de corte, de la proteccin y preservacin de los ncleos, as como de su envo al laboratorio.
Profesional que solicit el corte de los ncleos y que utilizar los resultados de los anlisis de ncleos en laboratorio.
Datos de los
anlisis de
laboratorio
Relacin detallada de los anlisis de laboratorio que se requieren y la aplicacin que tendrn los resultados.
Descripcin litolgicaTipo de proteccin y preservacin que . lleva el ncleo.
Numero de cajas que contienen el . ncleo, convenientemente marcadas.
Los laboratorios que realizan
anlisis de muestras de roca
(sistema roca y sistema roca-
fluidos) para caracterizacin
y estudios de yacimientos
tienen sus propias tcnicas y
secuencias de anlisis, de
acuerdo, principalmente, a
los tipos de muestras, de roca
y de anlisis por realizar.
A. OBSERVACIN DE NCLEOS
C.-ALMACENAMIENTO DE NCLEOS
B. SELECCIN DE MUESTRAS
ASPECTOS PRINCIPALES QUE SE TOMAN EN CUENTA PARA EFECTUAR
ANLISIS DE MUESTRAS DE ROCA EN LABORATORIO.
A. Tipo de muestra
Recortes (A.1) Ncleos de fondo o de pared de pozo (B.1 , B.2) Afloramientos (A.2)
B. Tipo de roca
Con porosidad primaria Formacin consolidada Formacin deleznable
Con sistema de doble porosidad (roca fracturada).
C. Tipo de anlisis
Rutinarios a condiciones de laboratorio
Geolgicos (litolgicos, granulomtricos, mineralgicos, paleontolgicos, )
Petrofsicos (Sf, , ka, R, )
Especiales (Radiactividad, t, Pc, C, ) o cualquiermedicin a condiciones de yacimiento.
EJEMPLO DE SECUENCIA DE ANLISIS DE LABORATORIO PARA MUESTRAS DE ROCA:
-Tipo de muestra: Ncleos de fondo cortados con tcnica convencional
-Tipo de roca: Formacin consolidada con porosidad primaria (arenas o carbonatos)
-Tipo de anlisis: Rutinarios y especiales a condiciones de laboratorio.
Para estas caractersticas se realizan los anlisis sobre muestras pequeas para obtener propiedades de los
sistemas roca y roca-fluidos.
Revisin de la informacin enviada con los ncleos
Observacin y registro de los ncleos
Seleccin directa de las partes por analizar
Anlisis geolgicos Anlisis petrofsicos
Medicin con gas de la porosidad efectiva (e)
Medicin o determinacin de la permeabilidad absoluta. (Ka)
Seleccin de muestras para otras pruebas
Realizacin de pruebas de acuerdo al objetivo especfico
(Sf, R, , t, Pc, C, Ke, Kr, CEC, M, )
Recepcin de los ncleos
Medicin de radioactividad natural
LitolgicoPetrogrficoGranulomtricoMineralgicoPaleontolgicoOtro tipo de anlisis
Corte e identificacin de muestras pequeasExtraccin de fluidos de las muestrasSecado y desecado de las muestras
PREPARACIN DE LAS MUESTRAS
EJEMPLO DE SECUENCIA DE ANLISIS DE LABORATORIO PARA MUESTRAS DE ROCA
OBSERVACIN Y REGISTRO DE LOS NCLEOS EN LABORATORIO
EJEMPLO DE SECUENCIA DE ANLISIS DE LABORATORIO PARA MUESTRAS DE ROCA
EQUIPO PARA MEDIR RADIOACTIVIDAD NATURAL EN LABORATORIO.
EQUIPO PARA MEDIR RADIOACTIVIDAD NATURAL EN LABORATORIO.
EJEMPLO DE APLICACIN DE LA RADIOACTIVIDAD NATURAL
MEDIDA EN EL LABORATORIO
(Afinacin o correccin de profundidades)
EJEMPLO DE APLICACIN DE LA RADIOACTIVIDAD NATURAL MEDIDA
EN EL LABORATORIO
(Identificacin de intervalos perdidos en el corte de ncleos)
EJEMPLO DE SECUENCIA DE ANLISIS DE LABORATORIO PARA MUESTRAS DE ROCA
SELECCIN DIRECTA DE LAS PARTES POR ANALIZAR
EJEMPLO DE SECUENCIA DE ANLISIS DE LABORATORIO PARA MUESTRAS DE ROCA
EJEMPLO DE SECUENCIA DE ANLISIS DE LABORATORIO PARA MUESTRAS DE ROCA
Se realiza el anlisis mineralgico a varias muestras
tomadas a distintas profundidades y se determina en
ellas la cantidad o volumen de material arcilloso (Vsh).
Se prepara una grfica de variacin del volumen de
arcillas (Vsh) en funcin de la profundidad a la misma
escala de los registros de litologa y se trazan en ella los
registros RG y SP.
Con base en la determinacin de la cantidad o volumen
de arcillas (Vsh), dada en fraccin o porciento del total
de la roca, se lleva a cabo la calibracin de los registros
de litologa: RG y SP
APLICACIN DE LOS RESULTADOS DE ANLISIS MINERALGICO
Datos de ncleo
APLICACIN DE LOS RESULTADOS DE ANLISIS MINERALGICO
APLICACIN DE LOS RESULTADOS DE ANLISIS MINERALGICO
Datos de lecturas de RG y Valores de SP de los registros y Vsh del anlisis de ncleos.
Profundidad.
Lectura Registro RG
(API)
Lectura de Registro SP
(mV)Vsh Ncleo
(Fracc)2630 31 53 02635 31 47 0.12640 50 22 0.332645 70 0 0.722650 80 9 0.92655 81 10 0.82660 89 11 0.92665 90 6 0.952670 83 15 0.812675 81 16 0.632680 62 46 0.312685 46 53 0.192690 50 42 0.172695 51 47 0.31
2700 60 35 0.332705 61 32 0.52710 66 35 0.52715 80 15 0.722720 80 21 0.7
APLICACIN DE LOS RESULTADOS DE ANLISIS MINERALGICO
Lectura Registro RG (API)
Vsh
N
cle
o (
Fra
cc
)
Vhs= 0.0155API -0.494
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
APLICACIN DE LOS RESULTADOS DE ANLISIS MINERALGICO
Lectura Registro SP (mV)
Vsh
N
cle
o (
Fra
cc
)
Vhs= -0.015mV + 0.946
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0 10 20 30 40 50 60
APLICACIN DE LOS RESULTADOS DE ANLISIS GRANULOMTRICO
Se realiza el anlisis granulomtrico a varias muestras tomadas a
distintas profundidades y se determina en ellas la variacin
granulomtrica o sea la variacin de tamao de grano.
Se preparan histogramas, grficas de frecuencia acumulativa y
se determinan parmetros estadsticos.
Categoras de esfericidad y redondez de los granos.
APLICACIN DE LOS DATOS DE ANLISIS GRANULOMTRICO
Escala de Wentworth
Arcilla
Limo
Tamices o mallas para anlisis granulomtrico.
Ejemplo de resultado de anlisis granulomtrico
Con estos datos se preparan histogramas y grficas de frecuencia
acumulativa. En estas grficas la variable es el tamao de grano: malla 10
(clase 0-0.9), malla 18 (clase 1-1.9),
Y la frecuencia es el peso de la arena retenida en cada malla.
Malla
MUESTRA DE ARENA
103 g
Sin malla
HISTOGRAMA Y CURVAS DE FRECUENCIA ACUMULATIVA
Unidades
FR
EC
UEN
CIA
(
f)
0
5
10
15
20
25
30
0 - 0.9 1 - 1.9 2 - 2.9 3 - 3.9 4 - 4.9 5 - 5.9 6 - 6.9 7 - 7.9
Clases Unidades
Frecuencia(f)
Frecuencia Acumulativa
Frecuencia Cumulativa
como porcentaje del total.
0 - 0.9 -1 4 4 3.9
1 - 1.9 0 10 14 13.6
2 - 2.9 1 16 30 29.1
3 - 3.9 2 27 57 55.4
4 - 4.9 3 23 80 77.7
5 - 5.9 4 13 93 90.3
6 - 6.9 4.5 7 100 97
7 - 7.9 > 4.5 3 103 100
Total 103 100%
Unidades
Fre
cu
en
cia
Ac
um
ula
tiv
a (
%)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
-1 0 1 2 3 4 5
CURVAS DE FRECUENCIA ACUMULATIVA
Unidades Unidades
Esc
ala
de
Pro
ba
bilid
ad
Esc
ala
Aritm
tic
a
CLCULO DE PARMETROS ESTADSTICOS DE ACUERDO A VARIOS
AUTORES
EJEMPLOS DE CURVAS DE DISTRIBUCIN
EJEMPLOS DE CURVAS DE DISTRIBUCIN
EJEMPLO DE CURVA DE FRECUENCIA ACUMULATIVA
Unidades
Fre
cu
en
cia
ac
um
ula
tiva
(%
)
0 1 2 3 4 5 6
EJEMPLOS DE CURVAS DE FRECUENCIA ACUMULATIVA DE
TAMAO DE GRANO
Dimetro de grano (mm)
Fre
cu
en
cia
ac
um
ula
tiva
(%
)
Unidades
EJEMPLOS DE HISTOGRAMAS DE ANLISIS GRANULOMTRICOS
EJEMPLOS DE FRECUENCIA ACUMULATIVA DE ANLISIS
GRANULOMTRICOS
EJEMPLOS DE CURVAS DE FRECUENCIA ACUMULATIVA PARA
DISTINTOS TIPOS DE SEDIMENTOS TERRGENOS
CLCULO DE PARMETROS ESTADSTICOS DE ACUERDO A VARIOS
AUTORES
DETERMINACIN DE PARMETROS ESTADSTICOS DE DISTINTOS
TIPOS DE SEDIMENTOS TERRGENOS
RESULTADOS DEL CLCULO DE LOS PARMETROS ESTADSTICOS
RESULTADOS DEL CLCULO DE LOS PARMETROS ESTADSTICOS Y
COMENTARIOS
Cuando el sesgo es positivo implica que la mayora de los datos estn a la izquierda
de la media y la mediana, cuando el sesgo es negativo implica que la mayora de
los datos estn a la derecha de la media y de la mediana.
Observando la siguiente tabla, cuyos valores fueron obtenidos de las grficas, se
puede inferir que los resultados obtenidos mediante el mtodo de Folk & Ward son
buenos.
RELACIN GRFICA ENTRE EL DIMETRO DE GRANOS (ESFERAS) Y LA SUPERFICIE ESPECFICA DE UN MEDIO POROSO
DimetroNmero de
EsferasSuperficie Especfica
cm mm mm2/cm3 cm2/cm3
0.5 5.00 8 630 6.30
0.25 2.50 64 1260 12.60
0.1 1.00 1000 3140 31.40
0.05 0.50 8000 6283 62.83
0.01 0.10 1000000 31416 314.16
0.005 0.05 8000000 62832 628.32
0.001 0.01 1000000000 314160 3141.60
0,001
0,01
0,1
1
1,00 10,00 100,00 1000,00 10000,00
Relacin entre el dimetro de esferas y superficie especfica
de un medio poroso, se toma como base 1 cm3 de medio
poroso.
Superficie especfica (cm2/cm
3)
Di
me
tro
(c
m)
0.4
0.2
Gravas
Grnulos
0.1
0.05
0.025
0.0125
0.00625
Arena muy gruesa
Arena gruesa
Arena media
Arena Fina
Arena muy Fina
Limos
ESCALA
GRANULOMTRICA DE
UDDEN-WENTHWORTH
APLICACIN DE LOS RESULTADOS DE UN ANLISIS GRANULOMTRICO
RELACIN GRFICA ENTRE EL DIMETRO DE GRANOS (ESFERAS) Y EL NMERO DE
CONTACTOS ENTRE ELLOS.
DimetroNmero de
EsferasNmero de contactos
cm mm0.5 5 8 12
0.25 2.5 64 960.1 1 1000 1710
0.05 0.5 8000 148200.01 0.1 1000000 1970100
0.005 0.05 8000000 158802000.001 0.01 1000000000 1997001000
0,001
0,01
0,1
1
1 100 10000 1000000100000000 1E+10
Dimetro de esferas y numero de contactos entre
ellas en un cm3 de medio poroso.
Nmero de contactos
Di
me
tro
(c
m)
1E+8 1E+101E+61 100 10000
APLICACIN DE LOS RESULTADOS DE UN ANLISIS GRANULOMTRICO
EJEMPLO DE SECUENCIA DE ANLISIS DE LABORATORIO PARA MUESTRAS DE ROCA
EJEMPLO DE SECUENCIA DE ANLISIS DE LABORATORIO PARA MUESTRAS DE ROCA
EQUIPOS PARA CORTE DE MUESTRAS PEQUEAS.
EQUIPO PARA CORTE DE MUESTRAS PEQUEAS.
EQUIPO PARA CORTE DE MUESTRAS PEQUEAS.
IDENTIFICACIN DE LAS MUESTRAS
Cada muestra pequea debe
ser bien identificada. Algunos
datos que se anotan en las
muestras pueden ser los
siguientes:
Nmero y orientacin de la muestra.Nmero del ncleo.Nombre y nmero del pozo.Profundidad. Algn otro dato que ayude a identificar la muestra.
Se recomienda hacer la
identificacin tan pronto se corte
la muestra pequea.
EJEMPLO DE SECUENCIA DE ANLISIS DE LABORATORIO PARA MUESTRAS DE ROCA
EQUIPOS PARA EXTRACCIN DE FLUIDOS
EQUIPOS PARA EXTRACCIN DE FLUIDOS
EQUIPO PARA EXTRACCIN DE FLUIDOS
EQUIPOS PARA EXTRACCIN DE FLUIDOS
EQUIPOS PARA EXTRACCIN DE FLUIDOS
EJEMPLO DE SECUENCIA DE ANLISIS DE LABORATORIO PARA MUESTRAS DE ROCA
EQUIPOS PARA SECADO Y DESECADO DE MUESTRAS
EJEMPLO DE SECUENCIA DE ANLISIS DE LABORATORIO PARA MUESTRAS DE ROCA
Tipos de Porosidad que ms interesan en Caracterizacin Esttica
Relacin del volumen de huecos, espacios o poros de un material
poroso (roca) al volumen total de ese material
POROSIDAD ()
% o fraccin
MEDICIN DE LA POROSIDAD EN LABORATORIO
Observacin microscpica de muestras
Medicin de volumen de fluido extrado de la roca, medicin del volumen de roca y relacionando estos volmenes.
Medicin del volumen de fluido inyectado a la roca, medicin del volumen de roca y relacionando estos volmenes.
Medicin del volumen de slidos de la roca, medicin del volumen de roca , obtencin del volumen de poros y relacionndolo al volumen de roca. (Porosmetro tipo Boyle)
Medicin de en un ncleo grande y de en una muestra pequea tomada del ncleo grande.
oTIPOS DE POROSIDAD
APLICACIONES PRINCIPALES DE LA POROSIDAD
Determinacin de la distribucin del espacio poroso en el yacimiento.
Definicin de la distribucin de fluidos en el yacimiento.
Determinacin del volumen de hidrocarburos en el yacimiento.
Estimacin de reservas de hidrocarburos.
Calibracin de registros geofsicos de porosidad.
Obtencin de otros parmetros de caracterizacin.
Diversos estudios de yacimientos.
POROSIDAD
OBTENCIN DEL VOLUMEN DE ROCA
CUBO
CILINDRO
EXTRACCIN DE
FLUIDOS
OBTENCIN DEL VOLUMEN DE POROS
Roca Roca
SATURACIN DE
FLUIDOS
GAS
LQUIDOSLQUIDOS
AGUA
ACEITE
Con gas, aplicando la ley de Boyle:
OBTENCIN DEL VOLUMEN DE SLIDOS
Se atrapa una masa de gas en el equipo y se somete a cambios de
volumen por cambios de presin, manteniendo constante la
temperatura.
Se miden los volmenes y las presiones.
Procedimiento:1. Meter la muestra de roca, limpia y seca2. Con la vlvula abierta, elevar el nivel de Hg hasta llegar a la altura de la vlvula. El aire en los poros de la
muestra queda en Pa.3. Cerrar la vlvula y bajar el recipiente nivelador de Hg para generar vaco en el equipo. El aire sale de los poros y
queda a una presin menor a Pa.4. Elevar el recipiente nivelador hasta que coincidan los niveles de Hg del recipiente y del tubo graduado. El aire
queda a Pa. Tomar lecturas en el tubo graduado, que ser el volumen de poros comunicados.
DETERMINACIN DEL VOLUMEN DE POROS COMUNICADOS DE UNA ROCA POR EXTRACIN
DEL AIRE QUE LOS SATURA
Equipo de Saturacin
DETERMINACIN DEL VOLUMEN DE POROS COMUNICADOS DE UNA ROCA POR MEDIO DE SATURACIN
COMPLETA CON UN LQUIDO (AGUA O ACEITE)
Procedimiento de Saturacin
1. Llenar con lquido el recipiente y las lneas hasta la vlvula 3 y la bomba para represionamiento.
2. Cerrar las vlvulas 2,3 y 5.
3. Abril las vlvulas 1 y 4.
4. Pesar la muestra limpia y seca (W1) y meterla a la celda de saturacin
5. Hacer vaco a la celda de saturacin. El tiempo de vaco ser funcin de la permeabilidad de la
roca.
DETERMINACIN DEL VOLUMEN DE POROS COMUNICADOS DE UNA ROCA POR MEDIO DE SATURACIN
COMPLETA CON UN LQUIDO (AGUA O ACEITE)
7. Al aparecer el lquido en la trampa de la bomba de vaco, apagar sta y cerrar la vlvula 1.
6. Sin dejar de hacer vaco abrir la vlvula 5 y un poco la 3 para permitir la entrada de lquido en la
celda de saturacin.
DETERMINACIN DEL VOLUMEN DE POROS COMUNICADOS DE UNA ROCA POR MEDIO DE SATURACIN
COMPLETA CON UN LQUIDO (AGUA O ACEITE)
10. Dejar el equipo con presin de 2000 psi por 24 horas, inyectando ms lquido si es necesario
para mantener la presin.
11. Abatir la presin y vaciar la celda de saturacin por medio de la vlvula 2.
12. Sacar la muestra de la celda de saturacin, quitar el lquido en exceso y pesarla (W2)
13. Determinar el volumen de poroso comunicados con la siguiente expresin.
Donde es la densidad del lquido utilizado.
El volumen de poros comunicados ser correcto si el lquido no reacciona con la roca y la
satura 100%
8. Cerrar la vlvula 5 y abrir completamente la 3.
9. Con la bomba para represionamiento elevar la presin a 2000 psi.
Mantener esta presin, inyectando ms lquido si es necesario.
1. Todas las vlvulas abiertas
2. Se cierran las vlvulas 1 y 2, atrapndose una masa de
aire (m) en C1, que ocupa una volumen V1=C1 a una
presin P1=Pa
3. Se hace vaco en C2, por lo que esta celda quede a
presin Pa
4. Se cierra la vlvula 3.
5. Se abre la vlvula 2, comunicndose ambas celdas.
La masa de aire ahora ocupa un volumen V2=Vc1+Vc2 a una presin P2, cuyo valor est entre Pa y Pa
6. Aplicando la Ley de Boyle, a temperatura constante, y resolviendo para Vc2:
7. Se repiten los pasos 1 a 5 con una muestra de roca en la celda C2; se aplica la Ley de Boyle y se
resuelve para Vc2.
8. El volumen de slidos se obtiene en la siguiente forma:
DETERMINACIN DEL VOLUMEN DE SOLIDOS DE UNA ROCA CON BASE EN LA LEY DE BOYLE
(EQUIPO DE BAJA PRESIN)
EQUIPO DE ALTA PRESIN PARA DETERMINAR EL VOLUMEN DE SOLIDOS DE UNA ROCA CON BASE EN LA LEY DE
BOYLE
DETERMINACIN DEL VOLUMEN DE SLIDOS DE UNA ROCA CON BASE EN LA LEY DE BOYLE (EQUIPO DE
PRESIN CONSTANTE)
PROCEDIMIENTO
La fuente de gas a presin (FGP) y el regulador de presin (RP) deben estar cerrados y debe haber
Hg en la celda de interfase.
1. Abrir todas las vlvulas.
2. Cerrar las vlvulas 1 y 3 y hacer vaco a la celda portamuestras.
3. Anotar la lectura (L1) de la celda de la bomba desplazadora de mercurio.
4. Abrir la FGP y con el regulador de presin introducir gas (nitrgeno) a la celda de interfase
hasta alcanzar una presin de 60 Kg/cm2 (P1)
5. Cerrar la vlvula 4, la FGP y el regulador de presin.
6. Cerrar la vlvula 2 y apagar la bomba de vaco. El equipo tendr la situacin de la figura (b).
(a) (b)
DETERMINACIN DEL VOLUMEN DE SLIDFOS DE UNA ROCA CON BASE EN LA LEY DE BOYLE (EQUIPO
DE PRESIN CONSTANTE)
7. Abrir la vlvula 3. el gas de la celda de interfase se expander y ocupar la celda
portamuestras y las lneas hasta las vlvulas 1 y 2. La presin (P2) ser menor de 60 Kg/cm2.
El equipo estar en la siguiente situacin.
8. Con la bomba desplazadora de Hg introducir este fluido al equipo, con lo que la presin se
elevar. Suspender la inyeccin de Hg cuando se alcance una presin de 60 Kg/cm2. La
situacin del equipo ser la siguiente.
DETERMINACIN DEL VOLUMEN DE SLIDFOS DE UNA ROCA CON BASE EN LA LEY DE BOYLE (EQUIPO
DE PRESIN CONSTANTE)
9. Despus de esperar unos minutos para asegurarse que no cambia la presin de 60 Kg/cm2,
anotar la lectura (L2) de la escala de la bomba desplazadora de Hg.
10. Calcular el volumen de la celda portamuestras con la diferencia de las dos lecturas,
Vcp= L2 L1 11. Extraer Hg por medio de la bomba desplazadora hasta tener la lectura L1 en su escala.
12. Abrir la vlvula 1 para tener en el equipo la presin atmosfrica.
13. Colocar en la celda portamuestras la roca por analizar.
14. Repetir los pasos 1 al 10.
15. Calcular el volumen de la celda portamuestras, que tiene la muestra dentro, con la diferencia
de las dos lecturas de la escala de la bomba desplazadora de Hg.
Vcp=L2-L1
16. El volumen de slidos de la muestra ser:
Vs=Vcp Vcp
Zonificacin del
estrato.
Calibracin de
registros de
porosidad. En este
caso del registro
tiempo de trnsito.
APLICACIN DE LAS POROSIDADES MEDIDAS EN LABORATORIO
A B
Grfica de calibracin de registro snico para el ejemplo A
Profundidad (m)
t Registro (mseg/ft)
Ncleo (%)
4740 70 184742 82 304744 78 224746 87 274748 81 314749 76 194750 83 324753 87 354754 100 344755 75 234756 84 314759 64 144760 55 84762 63 134764 56 84766 59 104768 56 114770 57 34772 53 44774 54 84776 53 34778 56 54780 51 34782 54 94783 52 34784 54 104786 88 264789 55 84790 52 10
y = 0,7078x - 31,432
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0 20 40 60 80 100 120
t Registro (m seg/ft)
N
cl
eo
(%
)
Datos del registro snico y del ncleo del ejemplo A.
Grfica de calibracin de registro snico para el ejemplo B
t Registro (m seg/ft)
N
cl
eo
(%
)
Datos del registro snico y del ncleo del ejemplo A.
Profundidad (m)
t Registro (mseg/ft)
Ncleo (%)
4782 65 64783 79 254784 64 184786 65 164788 61 174789 61 74790 64 114791 63 94792 58 134793 65 154795 58 124796 66 214798 73 244800 78 284801 73 31.54802 55 74803 54 94804 54 64805 53 94806 57 54808 55 10
4826 54 84827 56 134828 59 34829 75 144830 55 44833 61 124834 70 164835 78 244837 68 144838 79 254840 81 304842 70 3
y = 0,8465x - 38,989 y = 0,6944x - 32,807
0
5
10
15
20
25
30
35
0 20 40 60 80 100
REGISTRO NEUTRN EN FUNCIN DEL CONTEO DE NEUTRONES POR SEGUNDO Y LA CURVA DE
POROSIDAD OBTENIDA EN EL LABORATORIO POR ANLISIS DE NCLEOS.
Rayos GammaNeutrn
Conteo estndar por segundo (cps)
Resistividad
-ohms m3/m
Calibracin de
registros de
porosidad.
En este caso del
registro neutrn.
DATOS DEL REGISTRO NEUTRN Y DE POROSIDAD OBTENIDA EN LABORATORIO.
Profundidad (m)
Conteo por segundo
Ncleo (%)
8514 320 4.9
8516 332 6.8
8518 332 4.6
8520 400 2.8
8522 360 2
8524 320 4.5
8526 290 12
8528 300 8.1
8530 340 5.5
8532 360 5
8534 320 8.1
8536 306 8.1
8538 331 6.9
8540 330 7
8542 370 1.7
8544 450 2.3
8546 380 6.8
8548 350 6.5
8550 340 6.1
8552 350 6.9
8554 340 4
8556 330 3.7
8558 413 1
8560 420 1.8
8562 380 3.7
8564 360 3.9
8566 400 2
8568 430 0
8570 390 0
8572 408 0
GRAFICAS DE CALIBRACIN DEL REGISTRO NEUTRN
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
200 250 300 350 400 450 500
= -0.0505 cps + 22.879
Conteos por segundo (cps)
N
cle
o (
%)
0,1
1
10
100
1000
200 250 300 350 400 450 500
= 301.09 e-0.012 cps
Conteos por segundo (cps)
N
cle
o (
%)
APLICACIN DE LAS POROSIDADES MEDIDAS EN LABORATORIO
Calibracin
de registros
de porosidad.
En este caso
del registro de
densidad.
Presenta los valores de densidad ledos en el registro en (g/cm3) y los valores de porosidad en (%) obtenidos
en el laboratorio. Ambos valores corresponden al mismo intervalo del pozo.
Profundidad (m)
registro (g/cc)
Ncleo (%)
2503 2.63 8
2504 2.54 10
2506 2.55 11.5
2508 2.56 10
2510 2.43 14
2512 2.59 6
2514 2.69 2
2516 2.69 1
2518 2.68 2
2520 2.67 2.5
2522 2.64 9
2524 2.69 2.5
2526 2.69 1.3
2528 2.69 1.8
2530 2.7 1.3
2532 2.69 1.4
2534 2.68 1.2
2536 2.69 1.1
2538 2.67 1
2540 2.64 2.4
2542 2.58 2.6
2544 2.53 13
2546 2.3 20
2548 2.44 16.5
2550 2.47 11.5
2552 2.46 11
2554 2.5 9
2556 2.59 6.5
2558 2.47 6
2560 2.6 7.5
2562 2.58 6.5
2564 2.6 7.5
2566 2.64 7.4
2568 2.68 3
2570 2.57 1.3
2572 2.67 1.3
2574 2.63 1.2
2576 2.61 2.4
2578 2.57 2.7
2580 2.6 1.3
2582 2.65 1.4
2584 2.64 2.6
2586 2.7 0.1
2588 2.65 4.9
2590 2.59 7.5
2592 2.63 2.5
2594 2.57 3.6
2596 2.54 12.3
2598 2.66 2.5
2600 2.69 2.3
DATOS DEL REGISTRO DE DENSIDAD Y DE POROSIDAD OBTENIDA EN LABORATORIO.
Grfica que muestra la calibracin obtenida para el registro de densidad.
= -46,426 + 126,27
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
2,2 2,25 2,3 2,35 2,4 2,45 2,5 2,55 2,6 2,65 2,7 2,75 2,8
N
cl
eo
(%
)
del registro (g/cc)
GRAFICA DE CALIBRACIN DEL REGISTRO DE DENSIDAD
Facilidad de flujo de un fluido a travs de un medio poroso, que
depende exclusivamente de las caractersticas fsicas de la estructura
porosa.
En laboratorio se aplica la ecuacin de Darcy en su forma simple:
PERMEABILIDAD ABSOLUTA (Ka)
PRIMARIA (Kp)
MATRIZ (Km)
SECUNDARIA (Ks)
TOTAL (KT)
TIPOS DE PERMEABILIDAD ABSOLUTA
(Kp, Km, KT)
A partir de mediciones de permeabilidad al gas y corrigiendo por deslizamiento molecular (Efecto de Klinkenberg)
A partir de mediciones de permeabilidad a un fluido mojante, que no reaccione con los slidos y que sature completamente el medio
poroso.
OBTENCIN
(Ks)
Medicin de la KT en un ncleo grande y de la Km en una muestra pequea tomada del ncleo grande.
Ks=KT - Km
Determinacin de la capacidad de flujo de un intervalo, una
formacin o un yacimiento.
Definicin de las unidades de flujo de un yacimiento o sea zonificar la
roca de un yacimiento tanto vertical como horizontalmente.
Determinacin de otros parmetros petrofsicos.
Diversos estudios de yacimientos.
APLICACIONES PRINCIPALES
De acuerdo con lo anterior, un permemetro est constituido, principalmente, de los
siguientes elementos.
DIAGRAMA Y COMPONENTES BSICOS DE UN PERMEMETRO
Fuente de fluido con regulador de presin.
Medidor de presin
Porta-muestras
Medidor de presin
Medidor de temperatura
Medidor de gasto o medidores de
volumen y tiempo
a) gas a presin b) lquido a Presin
Manmetro tipo Bourdn o
tipo UTipo Hasler
Manmetro tipo Bourdn
o tipo UTermmetro
GASTO O VOLUMEN
a) gasmetros b)flumetrosc)recipientes
graduados TIEMPO
a)cronmetro
Adems se requiere:-Un vernier para medir dimetro y longitud de la muestra.-Un equipo de saturacin, si el fluido que se utiliza es un lquido (agua o aceite).
direccin del flujo
MUESTRA
Sf=100%fluido fluido
LPe Ps
A qf
A. EN FORMA DIRECTA (MEDICIN)
Se corta una muestra cilndrica y se le extraen los fluidos. Se satura la muestra con un fluido que cumpla con los siguientes
requisitos.
Sature 100% la muestra Moje a los slidos de la muestra No reaccione con los slidos de la muestra
Se mete la muestra en un permemetro de lquidos y se circula fluido igual al que satura la muestra.
Se miden la cada de presin en la longitud de la muestra y el gasto de fluido correspondiente.
Se aplica la ecuacin de Darcy apropiada, considerando la geometra de la muestra y la viscosidad del fluido circulante.
DETERMINACIN DE LA PERMEABILIDAD ABSOLUTA DE UNA ROCA EN EL LABORATORIO
A. l
B. EN FORMA INDIRECTA (ESTIMACIN)
Se corta una muestra cilndrica y se le extraen los fluidos. Se mete la muestra en un permemetro de gas y se circula un
gas inerte (Nitrgeno, Helio, CO2, Aire)
Se miden la cada de presin en la longitud de la muestra y el gasto de gas correspondiente.
Se aplica la ecuacin de Darcy apropiada, considerando la geometra de la muestra y la viscosidad del gas circulante para
obtener la permeabilidad al gas.
Se mide la Kg a varias presiones medias de flujo (Pm)
DETERMINACIN DE LA PERMEABILIDAD ABSOLUTA DE UNA ROCA EN EL LABORATORIO
MUESTRA gas
P1=Pe P2=Ps
gas
Pm
qg
Ps
qsg
En papel normal se construye una grfica de permeabilidades al gas contra los recprocos de las presiones medias de flujo
correspondientes.
Se traza la recta representativa del conjunto de puntos y se determina su ordenada al origen, cuyo valor es el de la
permeabilidad a lquido (KL) o permeabilidad de Klinkenberg) (KK)
DETERMINACIN DE LA PERMEABILIDAD ABSOLUTA DE UNA ROCA EN EL LABORATORIO
Se considera
KL=Kabs
0
2
4
6
8
10
3 6 9 120
Kg
1/Pm
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
3 6 9 120
Kg
1/Pm
KL
PERMEMETROS DE GAS
DIAGRAMA DE UN PERMEMETRO DE GAS
Presin Manmetro Hg
Manmetro Agua
Flumetro
Termmetro
Portamuestras
Purga Manga
Vacio Manga
Vacio
Nitrgeno a
Presin
Vlvula
Reguladora a
Presin
Manga
Presin
Manga
Presin
Entrada
Regulador
Presin
Entrada
O R I F I C I O S
a) Si el gasto de mide con gasmetro o flumetro:
a) Si se utilizan orificios calibrados
Donde: C1, C2 y C3 son las constantes de los orificios,
Peo ,Pso, Pen y Psn son las presiones de entrad y salida en el orificio y en
el ncleo, respectivamente.
,
ECUACIONES QUE SE UTILIZAN EN UN PERMEMETRO DE GAS.
ECUACIONES QUE SE UTILIZAN EN UN PERMEMETRO DE GAS.
Los datos medidos en laboratorio pueden graficarse en tres tipos de papel: normal, semi-logartmico y
doble logartmico.
CORRELACIONES POROSIDAD-PERMEABILIDAD
K2.5 0.00183 0.0021
2.5 0.00211.5 0.0034.2 0.00445 0.0049
5.5 0.00512.9 0.00515 0.0055
4.5 0.00654.8 0.00955.9 0.0115 0.011
4.1 0.0155 0.012
2.6 0.0123.9 0.0133.6 0.024.8 0.0257 0.025
3.8 0.0256 0.035 0.034
6.8 0.0489 0.055
5.5 0.0596.5 0.0718.7 0.0759.5 0.118.9 0.11311 0.15
7.5 0.1612 0.2611 0.2814 0.327.7 0.3313 0.759 0.95
11 112 1.112 1.211 1.412 1.914 2.113 2.211 2.313 2.615 320 4.821 922 1321 1520 1428 2023 2030 3027 3537 4540 7038 10142 11540 22045 1000
Los datos medidos en laboratorio pueden graficarse en tres tipos de
papel: normal, semi-logartmico y doble logartmico.
CORRELACIONES POROSIDAD-PERMEABILIDAD
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 50 100 150 200 2500
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000
1
10
100
1000
0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000
Po
rosi
da
d (
%)
Permeabilidad (mD) Permeabilidad (mD)
Permeabilidad (mD)
Po
rosi
da
d (
%)
Po
rosi
da
d (
%)
Normal
Semi-log
Log-log
= 12.314 Ka 0.2286
Y= aXb
CORRELACIONES POROSIDAD-PERMEABILIDAD
Correlacin porosidad-
permeabilidad para ncleos
del Carbonfero Superior.
CORRELACIONES POROSIDAD-PERMEABILIDAD
Correlacin porosidad-
permeabilidad obtenidas con
datos de ncleos de dos
formaciones.
Porosidad (fraccin)Porosidad (%)
Pe
rme
ab
ilid
ad
(m
D)
Pe
rme
ab
ilid
ad
(m
D)
CORRELACIONES POROSIDAD-PERMEABILIDAD
Pe
rme
ab
ilid
ad
K
(mD
)
Porosidad (%)
Porosidad (%)
Pe
rme
ab
ilid
ad
K
(mD
)
Volumen de un fluido que se encuentra dentro de los huecos de una
roca, relacionando al volumen total de huecos o espacios.
Sf= Vf / Vp (%) (fraccin)
SATURACIN DE FLUIDO (Sf)
AGUA:
CongnitaCrticaInicialIntergranularIntersticialIrreductibleFinalResidual
TIPOS DE SATURACIN DE FLUIDOS
HIDROCARBUROS
CrticaInicialFinalResidual
OBTENCIN
CONGNITA, INICIAL, INTERGRANULAR, INTERSTICIAL
A una muestra de roca recin cortada del yacimiento se le extraen los lquidos saturantes a temperatura alta y haciendo las
correcciones necesarias se obtienen Sw y So. Por medio de
inyeccin de mercurio a otra muestra, se obtiene Sg.
CRTICA, FINAL, IRREDUCTIBLE, RESIDUAL
Por medio de inyeccin de un fluido (gas o agua) al medio poroso se desplazan libremente los fluidos saturantes.
FINAL, IRREDUCTIBLE
Por medio de pruebas de presin capilar en sistemas roca-agua-aire, roca-agua-aceite o roca-aire-mercurio.
Por medio de pruebas de centrifugacin del medio poroso saturado con fluidos.
Conocer los volmenes de los distintos fluidos existentes en una
parte o en todo el yacimiento.
Determinar las profundidades de los contactos entre fluidos (gas-
aceite, hidrocarburos-agua) en el yacimiento.
Conocer la distribucin de fluidos en el yacimiento.
Determinar espesores, arenas o volmenes del yacimiento en los que
no hay movimiento de algn fluido.
Seleccionar intervalos para la terminacin o reparacin de pozos.
Obtener otros parmetros de caracterizacin.
APLICACIONES PRINCIPALES
A. EN EL POZO
SECUENCIA DE ANLISIS DE NCLEOS FRESCOS(1), FORMACIONES CONSOLIDADAS CON POROSIDAD PRIMARIA O CON DOBLE POROSIDAD, NUCLEADAS CON TCNICAS
CONVENCIONALES.
B. EN EL LABORATORIO
Dependiendo del tipo de
roca, se selecciona la
secuencia apropiada de
anlisis de laboratorio.
Observacin directa y
registro de los ncleos.
Seleccin e identificacin
de las partes por analizar.
Anlisis
Geolgicos.
Anlisis
Petrofsicos.
Determinacin del contenido
de fluidos (Sw, So, Sg) y de la
porosidad.
(1) Ncleos recin cortados. El anlisis en el pozo se debe realizar tan pronto se saque el ncleo del equipo
muestreador. Si se enva al laboratorio debe preservarse en forma apropiada.
Conocido como Retorta o equipo de destilacin.
EQUIPO PARA DETERMINAR SATURACIN DE FLUIDOS EN NCLEOS.
Control de temperatura
Portamuestras
Portamuestras
Probetas graduadas
Horno(destilador)
Bao de agua(enfriador)
DETALLE DE LA RETORTA O EQUIPO DE DESTILACIN
Probetas
graduadas
Horno o
destilador
Portamuestras
Entrada de agua
Mtodo de destilacin (Mtodo de la retorta)
DETERMINACIN DE LA SATURACIN DE FLUIDOS Y DE LA POROSIDAD
Ncleo fresco*
Muestra con
peso A
Muestra con
peso A
Muestra
Peso
Volumen
Densidad
Destilador
(retorta)
Volmenes** de aceite y de agua recuperados de la muestra. (Vo, Vw)
Inyeccin de
mercurio.
Volumen de gas
en la muestra
(Vg)
*Ncleo recin sacado del pozo. **Requieren correccin.
Volumen de la muestra con peso A
CURVAS DE CALIBRACIN PARA ANLISIS DE NCLEOS CON RETORTA
Aceite observado o recuperado en la
probeta (cm3)
Lec
tura
de
ag
ua
en
la
s p
rob
eta
s (c
m3
)
Tiempo de calentamiento (minutos)
CURVA DE CALIBRACIN DEL AGUA CURVA DE CALIBRACIN DEL ACEITE
Resistencia que opone un volumen unitario de medio poroso al paso de corriente
elctrica.
R= Resistividad elctrica (-m)
r= Resistencia elctrica ()A= rea transversal al flujo elctrico del medio poroso (m2)
L = Longitud del medio poroso (m)
RESISTIVIDAD ELCTRICA DE UNA ROCA (R)
En anlisis de ncleos.Ro, Resistividad del ncleo cuando Sw=100%Rt, Resistividad del ncleo cuando Sw < 100%
En registros geofsicos de pozos.Rt, Resistividad verdadera de la formacin independientemente del grado de saturacin de agua.
TIPOS DE RESISTIVIDAD
CONDUCTIVIDAD ELCTRICA (C)
Una muestra de medio poroso (roca) con geometra regular (cilindro, cubo,
paraleleppedo), con rea transversal constante (A) se satura con una fluido
conductor (salmuera). Se le pasa corriente elctrica y se mide la resistencia (r)
que existe en una distancia establecida (L). Se aplica la ecuacin indicada
anteriormente.
OBTENCIN DE LA RESISTIVIDAD ELCTRICA
Determinar el grado de saturacin de agua y, por lo tanto, de hidrocarburos en
un intervalo, en un estrato o de un yacimiento.
Determinar la profundidad del contacto agua-hidrocarburos en un yacimiento.
Apoyar la interpretacin de registros geofsicos de pozos para obtener la
. saturacin de agua y de hidrocarburos.
Determinar otros parmetros de caracterizacin.
APLICACIONES PRINCIPALES DE LA RESISTIVIDAD ELCTRICA
RESISTIVIDAD DEL AGUA SALADA (Rw)
RESISTIVIDAD DE LA ROCA
FACTORES QUE AFECTAN A LA RESISTIVIDAD ELCTRICA DEL CONDUCTOR (SALMUERA) Y DE LA ROCA
Cubo
de agua salada
MOJABILIDAD
Para una cierta
saturacin de agua.
Ro
Rt
Se utiliza un aparato (Resistivmetro) que mide la resistencia elctrica (r)
de una muestra de roca con geometra regular (cilindro,
paraleleppedo) saturada total o parcialmente con un fluido conductor
(salmuera).
El aparato se basa en la ley de Ohm
Se pasa corriente elctrica (I) a travs de la muestra y se mide o
determina la resistencia. Con este dato y las dimensiones de la muestra
se obtiene la resistividad.
MEDICIN EN LABORATORIO DE LA RESISTIVIDAD ELCTRICA A
MUESTRAS DE ROCA
MEDICIN EN LABORATORIO DE LA RESISTIVIDAD ELCTRICA A MUESTRAS DE ROCA
MUESTRA
L1-2
I e = electrodosA= rea de la seccin transversal
. de la muestra cilndrica
e1 e2
AEsquema del portamuestras de un Resistivmetro
r1-2= resistencia en la longitud L de la muestraE1-2= Cada de potencial entre los electrodos e1 y e2 L1-2= Longitud de la muestra entre los electrodos e1 y e2 I = Intensidad de corriente que pasa por la muestra. R= Resistividad de la muestra. A= rea transversal de la muestra.
Aplicando la Ley de Ohm
y, por consiguiente,
Para medir la resistencia de una roca se han diseado varios aparatos (Resistivmetros) los cuales se pueden agrupar en:
Equipos con dos electrodos.
Equipos con cuatro electrodos.
MEDICIN EN LABORATORIO DE LA RESISTIVIDAD ELCTRICA A MUESTRAS DE ROCA
MUESTRA
MUESTRA
Ec= Electrodos de corriente
EM= Electrodos de medicin.
Ec Ec
EM EM
EC , EM EC , EM
Los electrodos son de corriente
y de medicin
Dos electrodos son de corriente y
dos son de medicin.
El montaje del puente de Wheatstone, representado en la siguiente figura, se
utiliza mucho para efectuar mediciones rpidas y precisas de resistencias.
Fue ideado en 1843 por el fsico ingls Charles Wheatstone. En dicha figura M, N
y P son resistencias variables previamente graduadas, y X representa laresistencia desconocida.
Para utilizar el puente se cierran los interruptores K1 y K2, y se modifica la
resistencia P hasta que el galvanmetro G no experimente desviacin. Los
puntos b y c ahora estn ahora al mismo potencial, o en otras palabras, la cada
de potencial entre a y b es igual a la cada de potencial entre a y c.
FUNDAMENTO DE MEDICIN DEL RESISTIVMETRO(PUENTE DE WHEATSTONE)
As mismo la cada de potencial entre b y d es igual a la existente entre c y d.
Puesto que la intensidad de la corriente en el galvanmetro es nula, la
intensidad de la corriente en M es igual a la de N, o sea i1, y la intensidad de la
corriente en P es igual a la de X, o sea i2.
Entonces, dado que Vab = Vac, se deduce:
i1 N = i2 P
Y puesto que Vbd= Vcd
i1 M = i2 X
Si se divide la segunda ecuacin por la primera, se obtiene:
Por consiguiente, si se conocen M, N y P, puede calcularse X. Para facilitar el
clculo, la razn M|N es, en la prctica, una cierta potencia entera de 10, tal como 0.01, 1 , 100 , etc.
FUNDAMENTO DE MEDICIN DEL RESISTIVMETRO(PUENTE DE WHEATSTONE)
SECUENCIA DE ANLISIS DE LABORATORIO PARA OBTENER LOS PARMETROS ELCTRICOS DE UNA ROCA (ARCHIE)
Acondicionar las muestras
Medir porosidades efectivas y obtener
permeabilidades absolutas con gas de las muestras.
Saturar al 100% las muestras con agua salada.
Desaturar las muestras por etapas, obtener las
correspondientes saturaciones (Sw < 100%) y medir Rtpar cada Sw.
Obtener F para cada muestra.
Obtener I para cada muestra.
Medir Ro y medir u obtener Rw
Preparar grfica Log-Log F vs y obtener a y m
Preparar grfica Log-Log F vs Ka y obtener A y M
Preparar grfica Log-Log I vs Sw y obtener n.
APLICACIN: APOYO A LA INTERPRETACIN CUANTITATIVA DEL REGISTRO ELCTRICO (CALIBRACIN)
Factor de Formacin.
Exponente de Cementacin.
Factor geomtrico.
ndice de resistividad
Exponente de saturacin.
APLICACIN: APOYO A LA INTERPRETACIN CUANTITATIVA DEL REGISTRO ELCTRICODETERMINACIN DE PARMETROS GEOMTRICOS ELCTRICOS (ARCHIE)
Grfica de factor de formacin contra porosidad en el papel doble
logaritmo.
Fa
cto
r d
e F
orm
ac
in
Porosidad (%)
APLICACIN DE LAS RESISTIVIDADES ELCTRICAS MEDIDAS EN
LABORATORIO
Calibracin de registros de resistividad.
Grfica de I vs Sw en papel doble logaritmo
nd
ice
de
Re
sist
ivid
ad
Saturacin de agua (fraccin)
100
10
1
0.01 0.1 1
APLICACIN DE LAS RESISTIVIDADES ELCTRICAS MEDIDAS EN
LABORATORIO
Calibracin de registros de resistividad.
Se han propuesto muchos procedimientos para determinar la
saturacin de agua de los yacimientos a partir de la interpretacin
cuantitativa de los registros geofsicos, en especial de los elctricos.
Ecuaciones bsicas propuestas por Archie para formaciones limpias.
DETERMINACIN DE LA SATURACIN DE AGUA CON REGISTROS
GEOFSICOS
1
10
100
1000
0,01 0,1 1
1
10
100
1000
0,01 0,1 1
a
a=1
nm
Combinando las dos ecuaciones anteriores resulta:
a, m, n : de laboratorio
: de un registro de porosidad
Rw: de laboratorio, a partir del SP o de correlaciones.
Rt : del registro elctrico.
Cuando no se conocen los parmetros a, m, n para el yacimiento en
especial se acostumbra asignar los valores siguientes: a=1, m=2, n=2
Por lo que las ecuaciones anteriores quedan:
Y combinndolas resulta:
DETERMINACIN DE LA SATURACIN DE AGUA CON REGISTROS
GEOFSICOS
y
Otra ecuacin muy utilizada, si no se conocen a, m y n, es la propuesta
por Humble.
a=0.62, m=2.15, n=2
Las ecuaciones propuestas para determinar la Sw son funcin,
principalmente, de:
Tipo de roca.
Tipo de Registro elctrico.
MODELOS DE DISTRIBUCIN DE ARCILLAS EN ROCAS DE
YACIMIENTOS
CLAY
SAND
MODELO DE MEDIO POROSO CON ARCILLAS
Pariendo del factor de formacin propuesto por Archie para
formaciones limpias.
Para formaciones arcillosas
X: termino que indica la conductividad adicional por presencia de
arcillas.
PROCEDIMIENTO DE INTERPRETACIN DE REGISTROS PARA
FORMACIONES ARCILLOSAS
Se han propuesto muchos modelos para interpretar formaciones
arcillosas, los cuales dependen de la forma como se considera que se
encuentran las arcillas.
Partiendo de la ecuacin de Archie para formaciones limpias:
Para formaciones arcillosas:
PROCEDIMIENTO DE INTERPRETACIN DE REGISTROS PARA
FORMACIONES ARCILLOSAS
Cuatro tipos bsicos de ecuaciones para determinar la Sw en
formaciones arcillosas.
Donde S: Exponente de
saturacin de las lutitas.
ZTGA: Zona de Transicin Gas-Aceite
ZPAL: Zona de Produccin de Aceite Limpio
Hscwo: Altura sobre el contacto Agua-Aceite.
DISTRIBUCIN DE FLUIDOS EN UN YACIMIENTO HOMOGNEO CON ACEITE SATURADO, EN
EL QUE EL FLUIDO MOJANTE ES EL AGUA.
SL = Swi + So
4.-CARACTERIZACIN
PETROFSICA DE UN
YACIMIENTO O CAMPO
PETROLERO.
PETROFSICA
Algunas definiciones de Petrofsica:
Fsica de las rocas. Estudio del espacio poroso de una roca, de sus caractersticas
intrnsecas as como de las que se originan al estar ocupado por
fluidos que reaccionan, en alguna forma, con los slidos.
Estudio de las propiedades fisicoqumicas de la roca del yacimientoy su ingerencia en actividades de exploracin y produccin de
hidrocarburos.
CARACTERIZACIN PETROFSICA DE UN YACIMIENTO.
Determinar, cualitativa y cuantitativamente, las caractersticaspropias de la roca y del sistema roca-fluidos y definir, con detalle, su
variacin dentro del yacimiento.
EN LA CARACTERIZACIN PETROFSICA DEBEN CONSIDERARSE LOS
SIGUIENTES ASPECTOS.
Realizar la caracterizacin dentro de un apropiado modelo geolgico del yacimiento o del campo.
Combinar los procesamientos y las interpretaciones que se lleven a cabo con datos de las distintas fuentes de informacin.
Determinar los parmetros petrofsicos con alto grado de precisin ya que son bsicos para la explotacin de hidrocarburos.
Es una actividad que involucra la sinergia.
FUENTES DE INFORMACIN MAS COMUNES PARA REALIZAR
CARACTERIZACIONES PETROFSICAS.
Muestras de roca.
Muestras de fluidos (agua, hidrocarburos).
Registros geofsicos de Pozos.
Pruebas en pozos (formacin, produccin, variacin de presin).
Datos ssmicos.
Historias Presin-Produccin de pozos y de yacimientos.
EJEMPLO DE PARTE DE UN MARCO GEOLGICO DE UN YACIMIENTO.
Seccin litoestratigrfica.
EJEMPLO DE PARTE DE UN MARCO GEOLGICO DE UN YACIMIENTO.
Mapas de cimas de un yacimiento (mapa estructural)
EJEMPLO DE PARTE DE UN MARCO GEOLGICO DE UN YACIMIENTO.
Diagrama Fence, mostrando la correlacin entre facies.
EJEMPLO DE PARTE DE UN MARCO GEOLGICO DE UN YACIMIENTO.
Estructuras sedimentarias primarias.
EJEMPLO DE PARTE DE UN MARCO GEOLGICO DE UN YACIMIENTO.
Ejemplo de medio poroso.
EJEMPLO DE PARTE DE UN MARCO GEOLGICO DE UN YACIMIENTO.
Distribucin de granos y poros de una arenisca.
GARGANTA DE PORO, PT (PORE THROAT)
Espacio a travs del cual se comunican los poros de una roca.
Expresin propuesta por Netto para determinar el tamao de la
garganta de poro:
PT en mm
Pc (Presin capilar con inyeccin de mercurio)en atm.
Poro
Grano
Garganta de poro
EJEMPLO DE FORMA DE CARACTERIZAR EL SISTEMA POROSO DE UN
YACIMIENTO
Con base en anlisis de muestras de roca (ncleos de fondo, de pared
y recortes de barrena) se determinan los tipos de poro y los tipos de
roca.
TIPOS DE PORO (ANLISIS A NIVEL DE PORO)
Tamao y forma del poro.- se utiliza microscopio electrnico de barrido.
Tamao de la garganta de poro.- se utiliza equipo de presin capilar y microscopio electrnico de barrido.
Relacin de aspecto (relacin de tamaos poro-garganta) Nmero de coordinacin (nmero de gargantas de poro que
llegan a cada poro).
Arreglo del poro (distribucin detallada de los poros dentro de la roca).
TIPOS DE ROCA
Se combinan las caractersticas de los poros con datos petrofsicos
para establecer los tipos de roca en el yacimiento.
EJEMPLO DE INFORMACIN OBTENIDA DE UN ANLISIS A NIVEL DE PORO
Tipo de poroTamao
mmForma
No. de
gargantas por
poro
Relacin
poro/garganta
Distribucin de
los porosPorosidad
A 30-100 Triangular 3-6 50-100:1 Interconectados Interpartcula
B 60-120 Irregular
Datos petrofsicos y geolgicos.
Tipos de rocaPorosidad
media (%)
Permeabilidad
media (md)Litologa
1 5 1.5 Dolomas
2 5.6 0.2 Dolomas
3 4.5 0.08 Dolomas
4 7.5 0.02 Dolomas
5 5.8 0.4 Limolitas
6 1
EJEMPLO DE CORRELACIN PETROFSICA
Porosidad efectiva (%)
Pe
rme
ab
ilid
ad
a
bso
luta
(
milid
arc
ys)
CORRELACIONES DE e - Ka ESTABLECIDAS CON DATOS DE NCLEOS
Aplicacin muy importante: estimar la permeabilidad absoluta a
partir de la e y otros parmetros geolgicos y/o petrofsicos.
Es necesario reducir la dispersin de datos para lograr una mejor
estimacin de la Ka.
Al reducir la dispersin de datos implcitamente se empiezan a
definir las unidades de flujo existentes en el yacimiento.
UNIDADES DE FLUJO
Las unidades de flujo son zonas del yacimiento vertical y
horizontalmente continuas que se caracterizan por tener suficiente
espesor y rea como para ser apreciadas en registros geofsicos y
mapas del yacimiento y que poseen propiedades geolgicas y
petrofsicas similares, las cuales condicionan el flujo de fluidos a
travs de ellas.
ALGUNAS DEFINICIONES DE UNIDADES DE FLUJO
Segn Hearn et al, las unidades de flujo son zonas del yacimiento continuas tanto
vertical como horizontalmente y las propiedades de la roca son similares, las
cuales afectan el flujo de los fluidos, y se caracterizan porque los ambientes de
depsito son semejantes.
De igual forma, Ebanks define las unidades de flujo como un volumen de roca
subdividido de acuerdo a las propiedades geolgicas y petrofsicas que
condicionan el flujo de fluidos a travs de l.
Jaime J. Ros Lpez dice que una unidad de flujo ser aquella que describa la
naturaleza del yacimiento con respecto a la geometra de los poros y las
propiedades de la roca y que aquellas con zonas de flujo similares tendrn un
carcter hidrulico tambin similar.
Roger M. Slatt et al, describe una unidad de flujo como un volumen de roca
subdividida de acuerdo a sus propiedades geolgicas y petrofsicas que
determinan el flujo de fluidos a travs de ella.
V. Ranganathan, dice que una unidad hidrulica es una zona del yacimiento que es
continua lateral y verticalmente, que posee porosidad, permeabilidad y
caractersticas de depsito similares.
Maclean O. Amabeoku, et al, sugieren que una unidad hidrulica es una fraccin del
volumen total de la roca del yacimiento, la cual posee propiedades geolgicas y
petrofsicas que afectan de manera consistente el flujo de fluidos y que es
diferente a otros volmenes de roca.
Por su parte David K. y Richard K. Vessell afirman que una unidad de flujo hidrulico
es un intervalo de la roca que se caracteriza por poseer suficientes espesor y rea
como para ser apreciada en los registros y mapas del yacimiento, que presenta
propiedades promedio de roca similares, las cuales determinan las condiciones
de flujo y en ella todos los fluidos se encuentran hidrodinmicamente
comunicados.
Las unidades de flujo son zonas del yacimiento vertical y horizontalmente continuas
que poseen propiedades de roca similares, las cuales condiciona el flujo de
fluidos a travs de ellas.
ALGUNAS DEFINICIONES DE UNIDADES DE FLUJO
Cada unidad de flujo describe la naturaleza del yacimiento, ya que incorpora
informacin geolgica como la geometra de los poros y la distribucin de los
tipos de roca, as como datos petrofsicos, principalmente permeabilidad,
porosidad y saturacin de fluidos, proporcionando una descripcin de la
arquitectura del yacimiento y la variacin de sus parmetros. A aquellas zonas
que poseen un flujo consistentemente parecido se le asigna una carcter
hidrulico similar debido a que muy probablemente tuvieron caractersticas de
depsito semejantes. Las unidades de flujo se caracterizan por poseer suficiente
espesor y rea como para ser apreciada en los registros y mapas del yacimiento.
CARACTERSTICAS DE LAS UNIDADES DE FLUJO
EJEMPLO DE UNIDADES DE FLUJO
ASPECTOS GEOLGICOS Y PARMETROS PETROFSICOS MUY UTILIZADOS PARA
ESTABLECER UNIDADES DE FLUJO EN YACIMIENTOS PETROLEROS.
Ambientes sedimentarios Litologa y petrografa Tamao de grano Tamao y caractersticas geomtricas del poro Porosidad efectiva (e) Permeabilidad absoluta (Ka) Saturacin de agua (Sw) Capacidad de almacenamiento (eh) Capacidad de flujo (Kah) Relacin entre volmenes de poros y de slidos (z)
ndice de calidad del yacimiento (RQI)
Indicador de zonas de flujo (FZI)
Funcin J(Sw)
Permeabilidad (md)
Po
rosi
da
d (
%)
EJEMPLO DE CORRELACIONES PETROFSICAS
Relacin Porosidad Permeabilidad (Campo Bacal)
Permeabilidad (md)
Po
rosi
da
d (
%)
Rango aproximado de Arena muy fina
(0.0525-0.125 mm)
Rango aproximado de Arena fina
(0.125 0.25 mm)
Rango aproximado de Arena media
(0.25 0.50 mm)
EJEMPLO DE CORRELACIONES PETROFSICASRelacin Porosidad Permeabilidad Tamao medio de grano
(Campo Bacal)
Permeabilidad (md)
Tam
a
o m
ed
io d
e g
ran
o
LIMO MEDIO
LIMO GRUESO
ARENA MUY FINA
ARENA FINA
ARENA MEDIA
ARENA GRUESA