Perfilaje Electrico

MÉTODOS ELÉCTRICOS DE PROSPECCIÓN PERFILAJE ELÉCTRICO DE POZOS

151

PERFILAJE DE POZOSPERFILAJE DE POZOSPERFILAJE DE POZOSPERFILAJE DE POZOS

INTRODUCCIONINTRODUCCIONINTRODUCCIONINTRODUCCION

La herramienta óptima para el reconocimiento del subsuelo con cualquier finalidad es la perforación. No obstante, obtener un corte geológico exacto implica la extracción de testigos, en una tarea lenta y costosa, practicada casi exclusivamente en exploración minera y en geotecnia que requieren perforaciones poco profundas y necesitan muchas veces efectuar ensayos sobre muestras recuperadas.

En la exploración petrolera e hidrogeológica, el conocimiento del subsuelo proviene en general de la observación (a simple vista) de las partículas provenientes de perforaciones efectuadas con herramientas rotativas y recolectadas en la canaleta de salida del lodo de la perforación. Si bien el método es rápido y directo, las muestras no permiten conocer el estado real de los sedimentos y rocas atravesados, por la consecuente perturbación que produce el proceso de la perforación.

Una limitación adicional radica en que la información que se obtiene está restringida a la vertical del pozo.

Prof. (m) Clasificación de los estratos Clasif.

0,00

2,00 Arena pardo-rojiza,

4,00 fina a muy fina,

6,00 micácea, poco yesífera. N.F.7,80

C 10,00

U 12,00

A 16,00

T 18,00

E 20,00

R 22,00 Grava fina a gruesa,

N 24,00 rodaditos de rocas graníticas,

A 26,00 metamórficas y arenisca violácea,

R 28,00 concreciones de arenisca pardo-grisácea,

I 30,00 fina a gruesa, muy calcárea

O 32,00 algo yesífera, dura.34,00 Escasa arena pardo-rojiza, 36,00 fina a gruesa, micácea38,00

40,00

42,00

44,00

46,00

48,00

50,00

51,60

54,00 Arena pardo-grisácea, muy fina a gruesa,

PLIO 56,00 muy micácea, arcillosa, algo yesífera,

CENO 58,00 grava fina producto de la trituración 60,40 de rocas graníticas.

BASA 62,00 Basamento granítico.

MENTO

PROVINCIA DE CATAMARCA

LOS RINCONESExpte: 325/516-44Perforación Nº 1

Fig. 213: Perfil litológico de un pozo basado en la

descripción de muestras de canaleta (cutting)

Estas circunstancias justifican la gran importancia dada, en la exploración petrolera, a las técnicas de registro geofísico en el interior de las perforaciones, que son mucho más profundas que las usuales en hidrogeología, las que a su vez superan a las de la exploración minera y geotécnica.

G

R C

S

S: sonda

C: carrete concable

G: generador

R: registrador

Fig. 214: Esquema de un perfilador

Estas técnicas, conocidas habitualmente como perfilaje o testificación de pozos (well logging), implican la introducción de un pequeño laboratorio físico en el interior del pozo que permiten el estudio de algunos parámetros físicos de las formaciones atravesadas y sus variaciones con la profundidad, así como las de algunas de sus características geométricas, tales como diámetro, inclinación, desviaciones, etc.

Los datos obtenidos se almacenan en registros continuos en función de la profundidad, la que es determinada con exactitud. Como el diámetro de la zona afectada por la medición es mayor que el de la perforación, los perfiles representan mejor las formaciones atravesadas, facilitando la determinación de los parámetros de interés y su correlación con los obtenidos en otros pozos de un mismo yacimiento.


152

Los equipos utilizados en la obtención de los registros (fig. 214) consisten esencialmente de un sensor o sonda, sensible a las variaciones de la magnitud física que se desea registrar, que se introduce en las perforaciones suspendido de un cable, el que cumple la función de sostener a la sonda y de conectarla eléctricamente con el registrador. Además está graduado y permite conocer la posición del sensor en cada instante.

Los registros se realizan normalmente sobre bandas de papel y, en equipos más sofisticados, también en soporte magnético de manera que los datos obtenidos puedan ser procesados por computadora.

Algunos de los equipos más sencillos suelen carecer de registrador y el operador efectúa lecturas y anota los valores punto por punto (fig. 217)

Electrodos

Termistor

Salida del agua

Entrada del agua

Recinto estanco

Cable

Fig. 215: Sonda para registro de

conductividad y temperatura

DISTRIBUCIÓN DE FLUIDOS Y RESISTIVIDADES DENTRO DE LAS FORMACIONES EN DISTRIBUCIÓN DE FLUIDOS Y RESISTIVIDADES DENTRO DE LAS FORMACIONES EN DISTRIBUCIÓN DE FLUIDOS Y RESISTIVIDADES DENTRO DE LAS FORMACIONES EN DISTRIBUCIÓN DE FLUIDOS Y RESISTIVIDADES DENTRO DE LAS FORMACIONES EN

LAS INMEDIACIONES DEL POZO.LAS INMEDIACIONES DEL POZO.LAS INMEDIACIONES DEL POZO.LAS INMEDIACIONES DEL POZO.

Durante la ejecución de una perforación y conforme esta avanza, se introduce en el interior del pozo un lodo acuoso que ejerce sobre sus paredes una presión que será generalmente mayor que la natural de las formaciones. Por lo tanto, el lodo se infiltrará en las formaciones permeables, desplazando el fluido que éstas contienen. Las partículas sólidas se depositarán sobre la pared del pozo, estableciendo un revoque que dificultará y finalmente detendrá el proceso de filtración.

Si la formación permeable contiene agua, el lodo la desplazará totalmente en la zona ubicada junto a la pared del pozo y ocupará los espacios porales; a esta zona se la denomina zona lavada o invadida. A continuación se encuentra la zona de transición en la que el lodo no ha invadido totalmente a la formación y por lo tanto los espacios porales se encuentran saturados por agua, lodo o una mezcla de los dos fluidos.

Finalmente, a mayor distancia de la pared del pozo, la zona no invadida no ha sido alcanzada por la inyección y por lo tanto sus poros contienen agua de formación exclusivamente. La fig. 216 esquematiza un corte transversal del pozo frente a una formación permeable.

Las resistividades de cada zona están determinadas por las características de la formación y por la resistividad del fluido que rellena sus poros, siendo válida la ecuación:

zonalavada

zona de

transición

LODO

revo

que

lod

o

di

dj

d

ρρρρmρρρρs

ρρρρi

ρρρρs

ρρρρrm

ρρρρfm

zona no

invadida

ρρρρf

ρρρρw

Fig. 216 Corte transversal de un pozo frente a una formación

permeable (adaptado de Schlumberger Co, 1968).

fluidoroca F ρ×=ρ (14)


153

En la que el coeficiente F es el factor de formación, analizado en capítulo anterior (pág. 15 y siguientes).

CLASIFICACIÓN CLASIFICACIÓN CLASIFICACIÓN CLASIFICACIÓN

De acuerdo a los registros que se realicen, los perfilajes se puede clasificar de la siguiente manera:

Perfiles Geofísicos

a) de campo natural

Eléctricos-(Potencial Espontáneo) Radioactivos (Gamma Natural) Temperatura Presión

b) de campo artificial Eléctricos (Resistividad, conductividad) Radiactivos (gamma-gamma, neutrón, otros) Acústicos (sónico)

Perfiles Geométricos a) Buzamiento b) Diámetro del pozo (Caliper) c) Imágenes de Pozo (sónicas y eléctricas)

REGISTRO DE TEMPERATURA Y RESISTIVIDAD EN ZONA COSTERA

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 20 40 60

Temperatura (°C)--Resistividad ( ΩΩΩΩ .m)

Pro

fund

idad

(m

)

Temperatura Resistividad

TemperaturaTemperaturadel airedel aire

Agua dulce

Zona de mezcla

Agua salada

Nivel del aguaNivel del agua

Fig. 217: Perfil de temperatura y conductividad

(Custodio y Llamas, 1983)

Salvo los radioactivos, los perfiles deben realizarse en perforaciones no entubadas. En los eléctricos la presencia de un tubo metálico muy conductor o de material plástico, totalmente aislante, impedirá que las corrientes eléctricas, naturales o artificiales, se transmitan entre el pozo y las formaciones.

Cuando se usan sondas conformadas por electrodos, tales como las de potencial espontáneo y resistividad, es necesario que el pozo esté completamente lleno de lodo o agua para posibilitar la circulación de la corriente entre los electrodos y las paredes del pozo. Si bien existen electrodos especiales para pozos secos, la calidad de los perfiles obtenidos con ellos es menor. Los perfiles de inducción no utilizan electrodos y por lo tanto podrían efectuarse en pozos secos.

En exploración hidrogeológica se utilizan los registros de temperatura, algunos de los eléctricos y el de gamma natural. El resto de las herramientas radiactivas no, en parte por el riesgo de contaminación de los acuíferos, pero más que todo, igual que los acústicos y geométricos, por tener un costo muy elevado.

PERFIL DE POTENCIAL ESPONTANEOPERFIL DE POTENCIAL ESPONTANEOPERFIL DE POTENCIAL ESPONTANEOPERFIL DE POTENCIAL ESPONTANEO

En el perfil de potencial espontáneo (PE) se mide la diferencia de potencial entre un electrodo fijo B, situado en la superficie del terreno, y otro móvil A que se hace descender por el interior del pozo. Como el electrodo de superficie permanece fijo su potencial es constante por lo que el perfil de PE (parte izq. de la fig. 227) es una curva cuyas deflexiones representan


154

las variaciones de potencial del electrodo móvil a lo largo del pozo respecto del electrodo fijo. La fig. 218 muestra el circuito utilizado.

Frente a las arcillas, los valores de PE son aproximadamente constantes por lo que la línea que las identifica se toma como referencia y se la denomina línea base de arcillas. Frente a formaciones permeables la curva presenta desviaciones a izquierda y derecha de la línea base, dependiendo su magnitud y dirección de la salinidad del agua de formación, del filtrado de lodo y del espesor de la capa.

Si bien la curva de PE indica las zonas permeables, no existe relación directa entre la magnitud de la deflexión y la permeabilidad o la porosidad de la capa.

Las deflexiones de la curva demuestran la existencia de corrientes eléctricas naturales que circulan en el lodo del pozo y que están causadas por fuerzas electromotrices (fem) de origen electroquímico y electrocinético. Estas últimas se producen por el movimiento de fluidos (invasión de la inyección) y son despreciables frente a las primeras por lo que no se consideran en el análisis de las variaciones de PE.

GENERADORC.A.

M

N

cc

caCircuitode PE

Fig. 218: Circuito para medición de PE (Sonda

monoelectródica)

Las fem de carácter electroquímico tienen dos orígenes distintos que se conocen como Potenciales de contacto entre líquidos (o potenciales de difusión) y Potenciales de membrana, respectivamente.

Potencial de contacto entre líquidos

Si dos soluciones con distintas concentraciones de la misma sal se ponen en contacto, habrá una difusión neta de iones hacia la solución de menor concentración. Cada ión transporta la misma cantidad de carga que puede ser negativa o positiva. Si se difundiese la misma cantidad de cationes que de aniones no habría transporte neto de carga a través del contacto. Sin embargo iones negativos y positivos tienen diferentes velocidades de difusión, por consiguiente, habrá un transporte neto de carga que producirá una fem en una dirección que depende del signo del exceso de carga iónica que atraviesa el límite (ver pág. 123). Si el circuito se cierra a través de una rama externa al contacto se establecerá una corriente eléctrica.

Por ejemplo, en un contacto líquido entre dos soluciones de ClNa, el número de iones Cl- que se difunden a través de un área en la unidad de tiempo es superior al correspondiente al ión Na+ en una relación aproximada de 6 a 4 debido a la mayor movilidad del ión Cl-. Así, la diferencia neta de carga en la dirección de menor concentración es negativa y corresponde a una fem dirigida hacia la solución más concentrada.

Puede demostrarse que, si la temperatura de las soluciones es de 25ºC, la fem estará dada por:

1m

2mc a

alog5,11E −= (222)

donde am2 y am1 son las actividades químicas medias del ClNa en cada solución, Ec está dado en mV. Para otra temperatura el valor de la constante es diferente.


155

El mismo razonamiento podría seguirse para el contacto líquido entre soluciones que contienen varias otras sales, además de ClNa. Si bien el fenómeno es equivalente, su descripción matemática es menos simple.

Potencial de membrana

Si las dos soluciones de ClNa en lugar de estar en contacto directo, están separadas por una membrana porosa que puede ser atravesada sólo por iones positivos, la situación cambia considerablemente. Los aniones no pueden cruzar la membrana, estableciéndose un exceso de carga positiva del lado de la solución menos concentrada. Si existe una rama externa al contacto que cierre el circuito se establecerá una corriente, constituida exclusivamente por el movimiento de cargas positivas, es decir sólo se difundirán los iones Na+. La fem originada en este caso estará dada por:

2m

1mm a

alog59E −= (223)

Las arcillas, debido a su estructura, son más permeables a los iones positivos que a los negativos; esto se debe a que los átomos más próximos a las paredes de los poros suelen ser iones negativos por lo que la trama tiene una carga fija predominantemente negativa que atrae y permite una predominante circulación de cationes, dificultando la de aniones.

Una diferencia entre una capa de arcilla y una membrana ideal es que la arcilla puede estar saturada con una solución de actividad diferente a cualquiera de las dos que separa. Sin embargo puede demostrarse que esto no afecta a la diferencia de potencial entre las dos soluciones.

Arena conagua dulce

Arcilla

Rl

RAC

RAR

Ec

Em

Ek

Ek

Lodosalado

Arcilla

Línea decorriente

Fig. 219: Representación esquemática de las fem de contacto entre líquidos (Ec) y de membrana (Em) y

las corrientes producidas.

El lodo que ocupa el interior de un pozo apenas interrumpidas las tareas de perforación, habitualmente tiene una concentración salina diferente a la del agua de la formación, por lo que se generan los potenciales descriptos. La fig. 219 muestra las fem que se establecen en el contacto entre una capa de arena (permeable) y una de arcilla (acuitarda). Frente a la arena (ignorando la zona invadida, lo que no modifica el planteo) el fluido de la perforación y el de la formación están en contacto directo y se origina un potencial de contacto entre líquidos. Frente a las arcillas, el contacto se establece a través de éstas por lo tanto el potencial es de membrana. En la figura se supone que el agua de la formación es la solución menos concentrada. Si la relación de concentraciones se invierte, lo hacen también los sentidos de las fem.

La fem total del circuito será la suma de las dos consideradas antes, es decir

1m

2mmc a

alog5,70EEE −=+= (224)

Puede suponerse que la resistividad de una solución es inversamente proporcional a su actividad química, por lo tanto la ec. 224 puede reescribirse en función de la resistividad del agua de la formación (ρw) y la de la inyección, es decir la del interior del pozo (ρm).


156

w

mlog5,70Eρρ−= (225)

La fem total dada por las ecuaciones anteriores se denomina Potencial Espontáneo Estátíco (PEE), mientras que la deflexión medida sobre la curva de potencial espontáneo es el PE. La fig. 219 muestra el esquema de los potenciales en juego (incluidos los electrocinéticos) y las corrientes eléctricas que ocasionan. Si en estas condiciones se registrara un perfil, se obtendría la diferencia de potencial entre puntos del interior del pozo:

mR*IPE= (226)

I es la corriente debida a la fem total (PEE) y Rm la resistencia eléctrica del lodo en el pozo.

En la interpretación de perfiles es habitual suponer que el PE y el PEE coinciden. Para que esto sea válido deben ser despreciables las caías de tensión en la arena, dada por I*Rarena, y en la arcilla, I*Rarcilla. Esta condición no siempre se cumple en los estudios de aguas subterráneas ya que el agua de la formación suele ser más resistiva que la inyección, con lo cual Rarena > Rm. Sin embargo si se trata de una arena limpia, es decir libre de arcillas, y de espesor considerable, de manera que presente gran sección transversal a la corriente, el PE medido se aproxima al PEE.

Por otra parte la ecuación (225) se dedujo suponiendo que la única sal presente en la solución es ClNa, hecho que generalmente no se cumple en las aguas subterráneas de interés en los estudios hidrogeológicos.

Las observaciones anteriores vienen al caso porque, dada la relativa validez de la ecuación (225) en la mayoría de los casos, puede conducir a resultados erróneos utilizarla para obtener la resistividad del agua de la formación y a partir de ese valor, y mediante el uso de ábacos, deducir el contenido salino.

Formas de las curvas de PE

La línea base de las arcillas constituye un cero relativo a partir del cual se miden las deflexiones que se originan frente a las formaciones permeables. Por convención, el PE es positivo a la derecha de la línea base y negativo hacia la izquierda. Ocasionalmente se observan desviaciones de la línea base o saltos relacionados con cambios en la naturaleza de las arcillas.

d

2d

6d

PEE (mV)PEE (mV)PEE (mV)PEE (mV)

PE (mV) PE (mV) PE (mV) PE (mV)

Perforación

Línea base de arcillas

Fig. 220: Curvas de PE para diferentes resistividades y espesores (modificado de Schlumberger Co, 1958).

Las máximas deflexiones se observan frente a capas arenosas limpias de gran espesor, en estos casos el PE se aproxima al PEE. La diferencia entre éstos aumenta proporcionalmente con la relación entre la resistividad de la formación y la del lodo, y es inversamente proporcional al espesor de la capa.

A pesar de ser poco conveniente utilizar la curva de PE para determinar la salinidad del agua, suministra información cualitativa e indica con buena precisión los límites de las capas permeables, salvo cuando éstas son delgadas y muy resistivas, siendo ésta su más importante aplicación. No obstante, debe tenerse en cuenta que muchas veces puede estar influenciada por las variaciones del diámetro del pozo, el diámetro de la zona invadida y el espesor de la capa, en cuyas correcciones suelen utilizarse gráficos especiales. Además pueden


157

ocurrir interferencias debidas a las corrientes telúricas, perturbaciones eléctricas de origen industrial, magnetización de partes móviles del carrete de cable y efecto de pila bimetálica entre la armadura del cable y la tubería del revestimiento de la parte superior del pozo.

PERFILES DE RESISTIVIDADPERFILES DE RESISTIVIDADPERFILES DE RESISTIVIDADPERFILES DE RESISTIVIDAD

El tratamiento de los perfiles de resistividad se rige por los mismos principios que los correspondientes a las determinaciones de resistividad efectuadas por mediciones sobre la superficie del terreno, de hecho, como se verá, no son otra cosa que calicatas eléctricas.

P2

A

Generador Medidor

P1

B N

líneas decorriente

superficiesequipotenciales

Fig. 221: Esquema de circulación de corriente en un medio homogeneo (modificado de Patten y Bennett, 1963).

Si se hace circular una corriente I a través de un electrodo A ubicado en el interior de un medio homogéneo de resistividad ρρρρ (fig. 221), se establecerá un modelo de circulación radial y la diferencia de potencial entre dos puntos P1 y P2 ubicados a distancias r1 y r2 de A estará dada por

)r

1

r

1(

4

IVV

2121 −

πρ=− (227)

Ecuación equivalente a la obtenida para un electrodo ubicado en superficie (con 4π en lugar de 2π porque las superficies equipotenciales son esféricas, no semiesféricas).

El potencial absoluto en P1, estará dado por:

121

r1 r

1

4

I)VV(limV

2 πρ=−=

∞→ (228)

Y si r2=l0r1, de (227) y (228) se deduce que: 121 V9,0VV =− (229)

es decir, el 90% de la caída de potencial entre P1 y el infinito se produce en una distancia l0r1 de P1. Este resultado permite afirmar lo siguiente:

a) Como la resistencia es proporcional a la caída de tensión (V=IR ) entonces, la mayor resistencia del terreno está concentrada en la zona entre r1 y l0r1. Como r1 es cualquiera, esto significa que tal resistencia se concentra en las cercanías del electrodo de corriente.

b) Un segundo electrodo de corriente ubicado a una distancia de P1 superior a l0r1, prácticamente no afectará al potencial en P1 y puede considerarse como ubicado en el infinito.

Los dispositivos de perfilaje resistivo, utilizan dos electrodos de corriente: uno (A) desciende por el interior de la perforación y el otro (B) permanece fijo en la superficie a cierta distancia de la boca del pozo de manera que puede considerarse en el infinito y por lo tanto sólo el electrodo A influirá en la medición.

Despejando ρρρρ de la (227) y, considerando medios heterogéneos, se obtiene para la "resistividad aparente" una expresión análoga a la utilizada en los dispositivos de superficie,

I

VKa

∆=ρ (230)

En perfilaje de pozos las heterogeneidades están dadas por: el fluido dentro del pozo, la invasión de los terrenos permeables y el consecuente revoque de las paredes, el espesor finito de las capas y su relación con la longitud del dispositivo de medición. Se han diseñado


158

diferentes dispositivos con el objeto de que la ρρρρa medida proporcione, con la mayor aproximación posible, o la resistividad de la zona invadida (ρρρρi) o la de formación (ρρρρf).

DISPOSITIVO MONOELECTRÓDICO DISPOSITIVO MONOELECTRÓDICO DISPOSITIVO MONOELECTRÓDICO DISPOSITIVO MONOELECTRÓDICO

El dispositivo conocido como sonda monoelectródica o de electrodo único, es idéntico al utilizado para obtener el perfil de PE (fig. 218), pero en este caso se hace circular corriente a través de los electrodos A y B y se mide la resistencia eléctrica entre ellos. Esta resistencia se puede expresar como la suma de las siguientes:

* Ri, es instrumental e incluye: las resistencias de la fuente, del instrumento de medición y del cable.

* RA y RB son las resistencias de contacto de los electrodos.

Ri y RB son constantes, mientras que RA varía a medida que A se desplaza en el interior del pozo, por lo tanto las deflexiones de la curva reflejarán cambios en la resistividad de las formaciones atravesadas. El instrumento de medición puede ser simplemente un amperímetro ya que si la tensión de salida de la fuente de alimentación es constante, la corriente del circuito variará según lo haga la resistencia.

La profundidad de investigación de este dispositivo es unas pocas veces mayor que el diámetro del electrodo A, por lo tanto las mediciones, muy afectadas por la perforación, no permiten cuantificar la resistividad de las formaciones. No obstante, los registros proveen información cualitativa acerca de sus variaciones, dando con mucha precisión los límites entre capas y son muy útiles para establecer correlaciones entre pozos de la misma zona, de manera de poder detectar cambios en la porosidad o en la salinidad de una misma capa al pasar de un pozo a otro. Una de sus aplicaciones es la localización de zonas donde se produce pérdida de lodo o afluencia de agua al pozo.

DISPOSITIVO NORMALDISPOSITIVO NORMALDISPOSITIVO NORMALDISPOSITIVO NORMAL

La fig. 222 muestra la disposición de electrodos del denominado dispositivo normal de medición de resistividades. La corriente I circula a través de los electrodos A y B y se mide la diferencia de potencial ∆∆∆∆V entre M y N. Como B no influye sobre M y N y este último está suficientemente alejado de A, la resistividad aparente estará dada por

I

VAM4N

∆π=ρ (231)

A

M

B N

Generador Medidor

A

M

B

N

Generador Medidor

circuito de dos electrodos circuito real

Espaciamiento

Fig. 222: Dispositivo normal.

Donde AM es el espaciamiento. Cuando las mediciones se realizan en un medio homogéneo, la Ec. 231 proporciona la resistividad de un volumen de terreno que se extiende hasta una distancia 10AM, pero, en terrenos heterogéneos se considera que la zona de investigación es de aproximadamente dos a tres veces el espaciamiento.


159

e =

5A

M

arcilla

arcilla

e =

2A

M

arcilla

arcilla

arcilla

arenisca

ρρρρa5010

curva deresistividadverdadera

d

curvaobservada

M

A

prof

undi

dad

ρρρρa5010

prof

undi

dad

A

M

d

arenisca

arenisca

Habitualmente, se registran dos curvas de resistividad, con diferentes espaciamientos, que se denominan normal corta y normal larga, (la Schlumberger Co utiliza en estos casos 16 y 64 pulgadas, 0,4 y 1,6 metros, respectivamente). Frente a una formación permeable de gran espesor la resistividad medida por la normal corta, ρρρρNC, se aproximará a la de la zona invadida y la de la normal larga, ρρρρNL, a la resistividad de la formación.

e =

5A

M

arcilla

arenisca

10

d

M

A

prof

undi

dad

arenisca

50 ρρρρa


curvaobservada

e =

AM

/2

arcilla

arenisca

arenisca

50 ρρρρa10

d

M

A

prof

undi

dad

Fig. 223: Curvas obtenidas con dispositivo normal en alternancias de arenas y arcillas (de Astier, 1971).

Si el lodo del pozo es más resistivo que el agua de la formación, ρρρρNC > ρρρρNL y se invertirá en caso contrario, de manera que los registros permiten obtener información acerca de la permeabilidad de las capas y de la salinidad del agua que contienen.

En los casos de la fig. 223 se supone que no hay invasión de lodo. Tomando el espesor de la capa igual a la distancia entre puntos de inflexión de la curva se observa que para capas gruesas queda determinado con un error igual al espaciado AM; el error es por defecto en capas resistivas y por exceso en las conductivas.

Si una capa resistiva tiene un espesor menor que el espaciamiento aparece una depresión frente a la capa con dos pequeños picos a cada lado, y puede confundirse con una capa conductiva.

DISPOSITIVO LATERALDISPOSITIVO LATERALDISPOSITIVO LATERALDISPOSITIVO LATERAL

La fig. 224 muestra el dispositivo denominado sonda lateral. Los dos electrodos de potencial, M y N, se ubican en el interior del pozo junto con el de corriente A. El electrodo B (de infinito) no influirá en las mediciones y la resistividad aparente medida será:

I

V

MN

AN*AM4L

∆π=ρ (232)

A

M

B

N

Generador Medidor

lateral AMN

A

M

B

N

Generador Medidor

circuito real

Espaciamiento

O O

Fig. 224: Dispositivo lateral.

El radio de investigación es del orden de AO, donde O es el punto medio de M y N; AO se denomina espaciamiento, el que para la Schlumberger Co es igual a 18 pies (5,4 metros) mientras que MN puede medir hasta un metro.


160

d

e =

4A

Oρρρρs = ρρρρm = 10

A

MN O

aren

isca

arcilla

arcilla

10 50 ρρρρa

prof

undi

dad


curvaexperimental

d

e = 13 dρρρρf = 14

ρρρρs = ρρρρm = 1 A

M

NO

AO = 11 dAO

AO

10 20

ρρρρa

0

ρρρρa max = 20

ρρρρs = ρρρρm = 1

Fig. 225: Curvas obtenidas con dispositivo lateral frente a capas resistivas gruesas.

La fig. 225 muestra las curvas obtenidas con sonda lateral para capas resistivas gruesas. En contraste con las curvas normales, las laterales no son simétricas y tienen rasgos más complejos que dificultan su interpretación.

0 5 10 15 20

d

e = 3 dρρρρf = 14

ρρρρs = ρρρρm = 1A

M

NO

AO = 11 d

AOzona ciega

ρρρρa max = 3,6

ρρρρa min = 0,4

e

ρρρρa

prof

undi

dad

Fig. 226: Curva obtenida con dispositivo lateral frente a una capa resistiva delgada.

Para el caso de una capa gruesa, su límite superior no esta bien definido y la capa aparece desplazada hacia abajo una cantidad igual al espaciamiento. En capas delgadas la sonda lateral registra curvas complicadas que pueden conducir a errores de interpretación (fig. 226) Si bien no son adecuadas para la definición exacta de los límites de las capas, cuando estas son delgadas y resistivas se detectan mejor que con el dispositivo normal.

La fig. 227 muestra una combinación muy habitual en los estudios hidrogeológicos.

RESISTIVIDAD

50 Ω.m

PE

40 mV

PROF.

mNC (16”)

NL (64”)

L (25’8”)4

+-

110

140

120

130

arcilla

arenalínea

bas

e de

las

arci

l las

Fig. 227: Perfilaje eléctrico convencional (PE y resistividad). Adaptado de Astier (1975)


161

DISPOSITIVOS DE ENFOQUEDISPOSITIVOS DE ENFOQUEDISPOSITIVOS DE ENFOQUEDISPOSITIVOS DE ENFOQUE

En los dispositivos convencionales la corriente recorrerá el camino de menor resistencia por lo que, si el lodo del sondeo es muy conductivo tenderá a circular con preferencia por el interior del pozo o a través de las formaciones menos resistivas, eludiendo en gran medida las formaciones más resistivas, que son muchas veces las de mayor interés (fig. 228, lado izquierdo). Para minimizar este efecto se han diseñado herramientas que permiten enfocar la corriente de medición. Ejemplo de ellos son los ya superados dispositivos Lateroperfil 3 (LL3) y Lateroperfil 7 (LL7) de Schlumberger

En el LL3, por ejemplo (parte derecha de la fig. 228), a cada lado del electrodo de medida A0 se ubican dos electrodos compensadores largos (A1 y A'1) cortocircuitados entre sí y mantenidos automáticamente al mismo potencial de A0.

ρρρρsρρρρm

ρρρρf

ρρρρf>> ρρρρs

ρρρρs≈≈≈≈ ρρρρm

Sistema no enfocado(dispositivo normal)

Sistema enfocado(dispositivo LL3)

A0

A1

A’ 1

A0

∆V=0

∆V=0

Corrientecompensadora

Corrientecompensadora

Corrientede medida

Fig. 228: Circulación de la corriente en un dispositivo convencional y uno de enfoque

Por tanto, la corriente I 0 de A0 se ve "obligada" a circular horizontalmente y será proporcional a la conductividad de la formación a la que se enfrenta.

El factor pseudo-geométrico

En la investigación de formaciones permeables el objetivo principal del perfilaje es el de obtener una buena evaluación de ρρρρf, lo que en principio requiere a su vez una buena evaluación de ρρρρi. En estas condiciones, cada valor de ρρρρa dado por un dispositivo, puede considerarse compuesto por dos factores, el primero debido a la zona invadida (kρi) y el segundo a la zona no alterada (1-k)ρf, o sea:

fia )k1(k ρ−+ρ=ρ (226)

de modo que cada dispositivo se distingue por un factor k característico. Más aun, algunos instrumentos han sido diseñados para efectuar ambas mediciones simultáneamente.

ELELELEL DOBLEDOBLEDOBLEDOBLE LATEROPERFIL (DLL)LATEROPERFIL (DLL)LATEROPERFIL (DLL)LATEROPERFIL (DLL) Es una herramienta (fig. 229) diseñada para

obtener valores de la resistividad de dos diferentes profundidades: una profunda (LLD) y una somera (LLS)

Medición profunda (fig. 229, lado izquierdo): A0 electrodo principal, A1, A'1 y A2, A'2 electrodos enfocadores, M1, M' 1 y M2, M' 2 electrodos de potencial. Las corrientes enfocadoras se ajustan para que VM1 = VM2.

oprof I

VK

∆=ρ

Medición somera (fig. 229, lado derecho): A0 electrodo principal, A1, A' l electrodos "compensadores" y A2, A'2 electrodos de retorno

osom I

VK

′′∆′=ρ

A0

A1

A’ 1

A2

A’ 2

M 1

M 2

M’ 1M’ 2

Fig. 229: Doble Lateroperfil (DLL)


162

CSU

AH-64

AH-85

Centralizador

CartuchoDLC-C

SondaDLS-C

ElectrodoLateroperfilDEL-CB

Centralizador

3 5/8”

3 5/8”

Fig. 230: Una de las herramientas para doble-lateroperfil de Schlumberger

Especificaciones de la Herramienta HEL Doble Lateroperfil de Schlumberger Co.

Descripción La Herramienta registra simultáneamente las medidas de LLD/LLS y SP Sistema de transmisión Analógico Longitud 10,2 m) Diámetro 4 1/2" (11,4 cm) Presión máxima 1780 kg/cm2 Temperatura máxima 280ºC Velocidad de perfilaje 1500 m/hora Diámetro del pozo > 6" Rango de medición (LLD y LLS) 0,2 a 40.000 Ω.m

En ambos casos, I 0 es la corriente de A0 y ∆∆∆∆V el potencial entre M1 y la armadura del cable (que está a potencial cero). Ambas mediciones son simultáneas, porque los sistemas

funcionan con corrientes de diferente frecuencia. Por otra parte, K ≠ K' ya que corresponden a geometrías electródicas distintas. Los registros de este dispositivo (fig. 231) suelen incluir el registro de SP y combinarse con un dispositivo de micro-resistividad (pág. 163).

Fig. 231: Perfil DLT (Schlumberger

Co)

Características del Perfil DLT (fig. 231) Presentación y escalas - Pista 1: SP en escala lineal. Pistas 2 y 3: LLD y LLS en escala logarítmica de cuatro décadas, desde 0,2 hsta 2.000 Ω.m. Con la unidad de control de superficie (CSU, fig. 230) se puede reproducir en el campo cualquier presentación específica si ésta es requerida. En particular, el LLD puede ser combinado con cualquier otro perfil no registrado al mismo tiempo. Escalas de profundidad usuales: 1/200 y 1/500 o 1/1.000, ó 5"/100´ y 2"/100´ ó 1"/100´. Velocidad máxima del perfilaje: 1500 metros/hora. Calibración del LLD: En primer lugar, se efectúa una "calibración antes del registro" en la que los errores electrónicos se compensan sin enviar señal del pozo, de modo que la lectura sea cero. En un segundo paso se ajusta la ganancia de la unidad de control de superficie (CSU) simulando en la herramienta una formación de resistividad conocida. La "calibración después del registro" controla cualquier deriva electrónica. Calibración del SP: La curva de SP es un registro directo que no necesita calibración.


163

PERFIL DE ENFOQUE ESFÉRICO (SFL)PERFIL DE ENFOQUE ESFÉRICO (SFL)PERFIL DE ENFOQUE ESFÉRICO (SFL)PERFIL DE ENFOQUE ESFÉRICO (SFL)

El perfil SFL (de Schlumberger Co.) es del tipo lateroperfil, en la fig. 232 se muestra un esquema de la sonda, con el camino de las corrientes y las superficies equipotenciales. Desde A0 se envían las corrientes de enfoque (I1) y de medida (I0). Las primeras retornan a los electrodos A1 y A'1 que están en la sonda, las segundas retornan a la armadura del cable. I1 se ajusta de tal modo que el potencial entre M0 y el punto medio entre M1 y M2 se mantenga constante (Vref), fluye dentro del pozo y fuerza a I0 a entrar en la formación, se ajusta de modo que los potenciales de M1 y M2 se mantengan iguales.

C

BIoAoM’o

Mo

A’ 1

A1

M’ 1

M1

M’ 2

M2

I1 corrientecompensadora

I0 retorna a laarmadura del cable

Elec. emisor

Elec. retorno

Elec. monitor

Elec. monitores

Fig. 232: Esquema del SFL (Schlumberger Co.)

La resistividad medida corresponde a la formación limitada por las esferas B y C:

0

ref

0

CBSFL I

VK

I

VVK =

−=ρ (234)

MICRODISPOSITIVOSMICRODISPOSITIVOSMICRODISPOSITIVOSMICRODISPOSITIVOS

EL MICRO PERFIL (ML)EL MICRO PERFIL (ML)EL MICRO PERFIL (ML)EL MICRO PERFIL (ML)

Es un dispositivo que tiene tres pequeños electrodos, del tipo botón, alineados en una almohadilla o patín de goma que se aprieta contra la pared del pozo mediante un sistema de brazos hidráulicos. Los tres electrodos, uno de corriente A0 y dos de potencial (M1 y M2), tienen una separación entre sí de una pulgada (fig. 233).

Por el electrodo A0 se emite una corriente constante y se realizan dos mediciones de la resistividad:

A0

M1

M2

1 pulg

1 pulg

A0

M1

M2

Fig. 233: Microdispositivo

“Micro - normal ” midiendo el potencial en M2. El espaciado es de 2 pulgadas “Micro - inversa” midiendo el potencial entre M1 y M2. El espaciado es de 1,5 pulgadas

Por lo general, frente a las formaciones permeables el revoque del lodo es más grueso que frente a las no permeables, en las que puede incluso no existir. Por otra parte, la resistividad del revoque del lodo es generalmente menor que la de la zona invadida cercana al pozo. En cuyo caso la curva micro-normal, de mayor penetración lee mayor resistividad, produciendo una divergencia "positiva" respecto de la curva micro-inversa. Además, cuando no hay revoque, es decir, en formaciones no permeables, los factores K se eligen de manera que la micro-inversa lea valores ligeramente mayores que la micro-normal (divergencia "negativa")


164

EL MICROEL MICROEL MICROEL MICRO----LATEROPERFIL (MLL)LATEROPERFIL (MLL)LATEROPERFIL (MLL)LATEROPERFIL (MLL)

Es un microdispositivo de enfoque (fig. 234) diseñado para minimizar el efecto de cortocircuito del revoque del lodo y obtener valores aceptables de la resistividad de la zona invadida.

Por el electrodo circular A1 (exterior) se introduce una corriente de igual polaridad que la del electrodo central A0 y de intensidad automáticamente ajustada para que la diferencia de potencial entre los anillos M1 y M2 se mantenga en cero. Ello obliga a la corriente A0 concentrarse en un haz de diámetro intermedio entre M1 y M2 (una a dos pulgadas) perpendicular a las paredes del pozo.

Fig. 234: Micolaterolog y su esquema de líneas de corriente.

El diámetro del haz se mantiene hasta superar el espesor del revoque de lodo y luego aumenta progresivamente conforme se aleja de la pared del pozo, se evita de esta manera que el revoque de lodo conduzca parte de la corriente hacia la columna de lodo, como ocurre en el microperfil, según se observa en los esquemas de corriente de la fig. 235. La resistividad aparente se mide registrando el potencial de M1 o M2, y la corriente de A0.

Este dispositivo, que tiene la desventaja de dar sólo buenas medidas bajo ciertas condiciones de pozo (como que el revoque tiene que ser menor que determinada fracción de pulgada y/o la invasión de fluido mayor que un mínimo) está siendo desplazado por el denominado de "enfoque microesférico" (MSFL, fig 236) con el que se obtienen mejores valores de la resistividad de la zona invadida en la mayor parte de los casos.

En ambos dispositivos, el sistema de ajuste de la almohadilla contra la pared el pozo permite efectuar simultáneamente un registro de las variaciones del diámetro del pozo (microcalibre)

Fig. 235: Comparación entre las líneas de corriente

entre el ML y el MLL

PERFIL DE ENFOQUE MICROESFÉRICO (MSFL)PERFIL DE ENFOQUE MICROESFÉRICO (MSFL)PERFIL DE ENFOQUE MICROESFÉRICO (MSFL)PERFIL DE ENFOQUE MICROESFÉRICO (MSFL)

El MSFL (de Schlumberger Co.) es un "perfil de enfoque esférico" en pequeña escala. El instrumento de medición (fig. 236) está montado en una sólida almohadilla de manera similar que los microdipositivos descritos anteriormente y su principio de funcionamiento es similar al del SFL. La corriente de medida I0 sale del electrodo A0 hacia la formación, una fracción de esta corriente es la compensadora que retorna al electrodo A1, mientras que el resto de I0 retorna a la placa posterior del patín y al cuerpo de la sonda.


165

Se ajusta según:

REF0M1M VVV =−

0VV 2M1M =−

y la resistividad medida es:

0

REFMSFL I

VK=ρ (235)

Si el espesor del revoque es menor que 3/4 de pulgada, la corriente I0 dependerá de la resistividad de la formación e I1 de la resistividad del revoque. En tales casos las correcciones por efecto del revoque son pequeñas.

C

B

Io

AoMoA1

M1

M2

I 1

Ao Mo A1

M1 M2

Rev

oqu

e

Lodo

Formación

8 pu

lgad

as

Fig. 236: Esquema del MSFL (Schlumberger Co.)

Tales correcciones son una función del espesor del revoque y la relación ρMSFL y ρrevoque. Como la profundidad de investigación es de unas pocas pulgadas, corregido el efecto del revoque las lecturas del MSFL (ρMSFL) pueden ser consideradas como ρi.

PERFIL DE INDUCCIÓNPERFIL DE INDUCCIÓNPERFIL DE INDUCCIÓNPERFIL DE INDUCCIÓN

Los dispositivos de medición de resistividad tratados hasta aquí, utilizan electrodos tanto para la energización del terreno como para la medición del potencial eléctrico, y no son aptos, o lo son muy poco, en pozos perforados con aire o con lodos resistivos (base de petróleo). Para solucionar este problema se intentó el uso de electrodos rascadores, con resultados poco satisfactorios, encontrándose la solución con los dispositivos de inducción, con los que es posible determinar la resistividad en prácticamente todas la condiciones de pozo, aunque su uso no es aconsejable en pozos con lodo salado (muy conductor).

En estos dispositivos (fig. 237) se utiliza un sistema de bobinas mediante las que se mide la conductividad de las formaciones por inducción en el terreno de corrientes alternas.

Fig. 237: Esquema de la sonda de inducción

(de Astier, 1975).

Una corriente alterna de alta frecuencia e intensidad constante es enviada a la bobina transmisora por un oscilador. El campo magnético alterno debido a esta corriente induce en las formaciones que rodean a la sonda "bucles de corriente" desfasadas 90º respecto de la corriente de la bobina transmisora y de intensidad proporcional a su conductividad. Estas corrientes crean a su vez un campo magnético que induce una corriente (señal) en la bobina receptora, la que es amplificada, rectificada y registrada en superficie.

Ambas bobinas se colocan coaxialmente sobre un soporte aislado. La distancia entre sus centros, denominada espaciamiento e indicada por L en la fig. 237, está entre 0,5 m y 1m. El punto de medición o de atribución es el intermedio entre bobinas.

Normalmente se registra la conductividad en lugar de la resistividad, pero algunos sistemas incluyen ambos registros en escalas independientes. La fig. 240 es un registro que


166

incluye, además de las curvas de PE y resistividad obtenida con sonda normal corta, las curvas de conductividad y resistividad obtenidas con la sonda de inducción. La última está graficada en la misma escala que la correspondiente a la sonda normal, y la de conductividad en una escala lineal cuyo sentido es opuesto al de aquellas. Todo lo cual favorece la comparación mutua a los efectos de la interpretación.

La unidad de representación habitual es el mS/m de modo que a formaciones de resistividad 10, 100, y 1.000 Ω.m les corresponden 100, 10 y 1 mS/m, respectivamente. La escala de conductividad es lineal y con el cero a la derecha.

Factor Geométrico Para los cálculos, se supone que la sonda de

inducción está centrada en el pozo y que los medios involucrados son homogéneos e isótropos, separados por planos horizontales y superficies cilíndricas coaxiales (fig. 238). Ello implica considerar buzamientos pequeños y despreciar los efectos de inductancia mutua, de inductancia entre las trayectorias circulares y que el corrimiento de fase entre el transmisor y la señal inducida aumenta con la distancia, conjunto de factores que se conocen como efecto pelicular (skin effect).

ρρρρiρρρρfρρρρm

ρρρρs

ρρρρsddi

E

Fig. 238: Esquema de sectores para

asignación del factor geométrico. En tales condiciones, se considera que cada medio involucrado contribuye a la señal

con un término igual al producto de su conductividad por un “factor geométrico” G que depende solo de su geometría y expresa la proporción de la contribución del medio a la señal, son por lo tanto fracciones y suman uno para el espacio total.

Así, para un esquema como el de la figura anterior:

f

f

i

i

s

s

m

mffiissmma

GGGGG*G*G*G*

ρ+

ρ+

ρ+

ρ=σ+σ+σ+σ=σ (236)

1GGGG fism =+++

Los valores G varían con el tipo de sonda y son proporcionados por gráficos específicos como el de la fig. 239. Según ellos, el valor de G para cilindros de hasta 10” es extremadamente pequeño, por lo que generalmente Gm = 0, salvo cuando el lodo es muy salado o ρf es muy grande.

En general, en pozos de 10” o menos, para ρm > 0,5 Ω.m (σm < 2.000 mS/m) el efecto del pozo es despreciable siempre que la sonda esté centrada en él.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 40 80 120 160 200 240 280 320 360

Diámetro del cilindro (pulgadas)

Fac

tor

Geo

mét

rico

ILM

ILD6FF28

Fig. 239: Factores geométricos de diferentes sondas

de inducción

En perfiles no centralizados Gm se desprecia sólo si ρm > 20 Ω.m (σm < 50 mS/m). Caso contrario, tal efecto puede ser corregido.


167

Fig. 240: Perfil de inducción - resistividad (Schlumberger, 1958)

No obstante, el uso del perfilaje de inducción no es recomendable cuando ρm < 0,2 Ω.m (σm > 5.000 mS/m).

Por otra parte, el efecto de las formaciones adyacentes depende de su resistividad ρs. Si ρs > ρf, Gs = 0 para E ≈ L, siendo fáciles de corregir cuando E < L ó ρs = ρf, no siendo importantes mientras ρs > ρa/10 y E > 2L. Pero, cuando ρs << ρf, Gs ≠ 0, aunque también en estos casos pueden efectuarse correcciones.

Si Gm y Gs pueden despreciarse en casos, no pasa igual con Gi que generalmente es causa de las divergencias entre ρa y ρf.

A grandes profundidades, generalmente ρm > ρf y las corrientes tienden a fluir en la zona no contaminada y Gi es pequeño, especialmente si Di < 3d.

En general, en el caso de lodos más resistivos que la formación, la resistividad de la zona invadida ha de ser también mayor que ella, por lo que las corrientes inducidas tenderán a circular en la zona no contaminada y los valores de la curva de inducción serán prácticamente iguales a los de la formación.

De cualquier manera, las actuales sondas de inducción son habitualmente sondas de enfoque, debido a que mediante bobinas auxiliares se consigue una mejor resolución vertical reduciendo al mínimo la influencia de las formaciones situadas encima y debajo del instrumento (fig. 241, parte superior) y mejorando la profundidad de investigación al suprimir la influencia de la columna de lodo y la de las formaciones próximas al pozo (fig. 241, parte inferior).

Esta característica, y su mayor radio de investigación, las hace muy apropiadas para investigar capas delgadas.

Respuesta T-R Respuesta vertical ideal

Componentes de larespuesta que seprocura eliminar conlas bobinas de enfoque

GV GV

Car

acte

ríst

ica

Ver

tical

Respuesta T-R Respuesta radial ideal

Característica radialbuscada con lacombinación debobinas de enfoque

r

Car

acte

ríst

ica

Rad

ial

d ra rb

GrGr

r

Fig. 241: Enfoque vertical y radial mediante bobinas

múltiples de enfoque (de Schlumberger Co.)


168

EEEEEEEELLLLLLLL PPPPPPPPEEEEEEEERRRRRRRRFFFFFFFFIIIIIIIILLLLLLLL DDDDDDDDEEEEEEEE DDDDDDDDOOOOOOOOBBBBBBBBLLLLLLLLEEEEEEEE IIIIIIIINNNNNNNNDDDDDDDDUUUUUUUUCCCCCCCCCCCCCCCCIIIIIIIIÓÓÓÓÓÓÓÓNNNNNNNN ((((((((DDDDDDDDIIIIIIIILLLLLLLL))))))))

Como se han desarrollado herramientas de inducción que tienen diferentes profundidades de investigación (ver fig. 239), se han diseñado algunas herramientas que simultáneamente pueden obtener perfiles con dos profundidades (de inducción profunda, ILD y de inducción media, ILM) que si se combinan con una herramienta de microresistividad permitirán obtener en una sola carrera las tres medidas de resistividad necesarias para una buena evaluación de ρρρρf

DE LA INTERPRETACIÓNDE LA INTERPRETACIÓNDE LA INTERPRETACIÓNDE LA INTERPRETACIÓN

El objetivo de un perfilaje eléctrico, en general, es el de encontrar y estudiar formaciones permeables, quizá no todas las que atraviesa un pozo sino tan sólo aquellas que afectan a formaciones predeterminadas.

El primer paso entonces es analizar la curva de PE para detectar y ubicar las zonas permeables, por lo que este perfil forma parte de la mayor parte de las sondas. Luego, y sobre la base de considerar un modelo como el de la fig. 238, son tres los parámetros a determinar: ρi, di y ρf, cuyas relaciones están dadas por:

fiii d)k1(kd ρ−+ρ=ρ (237)

para las mediciones de resistividad por electrodos, o por:

f

i

i

i d)G1(Gd1

ρ−

+ρ

=ρ

(238)

para las mediciones de inducción, y que se resuelven si se tienen tres perfiles diferentes afectados por cada uno de los tres valores involucrados.

En la industria del petróleo

En la industria del petróleo se utilizan las técnicas más avanzadas apoyadas en un sofisticado desarrollo instrumental, las que son practicadas por empresas y compañías organizadas con este exclusivo fin, como la Schlumberger Technology Corporation cuyo procedimiento más general se expone a continuación.

Determinación de ρρρρi

El instrumento más apto es el MSFL (fig. 236), que no está afectado por ρf y que después de corregido el efecto del revoque se considera que da directamente el valor correcto de ρi.

Determinación de ρρρρf Su determinación puede requerir un doble lateroperfil (pág. 161) o un perfil de doble

inducción o ambos.

En una primera aproximación, la zona invadida y la zona inalterada están en paralelo para las corrientes IL y en serie para las LL, lo que significa que las IL están más influenciadas por la zona más conductora y las LL por la más resistiva, por lo cual:

si, ρf < ρi la herramienta aconsejable es DIL

si, ρf > ρi la herramienta aconsejable es DLL

Una vez elegido el perfil a utilizar, hay tres maneras de determinar ρf:

(1) mediante interpretación manual con ayuda de ábacos,

(2) por interpretación con la computadora de pozo (CSU) y

(3) por interpretación por computadora en gabinete.


169

Interpretación manual

Se efectúan las correcciones de pozo y borde de capa y con los valores corregidos de ρi, ρprof y ρmed se ingresa en un gráfico ρint del libro de gráficos y se obtienen los valores buscados. La técnica es muy lenta y apta sólo para verificar datos aislados.

Interpretación con la computadora de pozo (CSU, ver fig. 230)

En este caso se utiliza un programa incluido en la computadora de pozo en el que habrá que introducir parámetros ambientales (temperatura, ρm, ...) y otros inherentes al pozo que también han sido obtenidos por perfilaje (calibre, distancia sonda-pared de pozo, ...) con los que la CSU producirá los perfiles corregidos de efectos ambientales. Aunque este programa mejora los perfiles, no analiza adecuadamente la influencia de la invasión, por lo que ρprof no es una interpretación satisfactoria de ρf.

Interpretación en el centro de cómputo

En este caso se utilizan varios programas escalonados que sirven para: corrección de pozo, corrección de borde de capa y obtención automática de ρi, di y ρf.

En hidrogeología

En hidrogeología el perfilaje resistivo está prácticamente limitado a los dispositivo monoelectródico (para determinación de PE y resistividad) y el de resistividad de electrodo múltiple denominado dispositivo normal (corta y larga), pese a que este último hace mucho que ha sido sustituido por los avances técnicos en el perfilaje eléctrico de la industria petrolera. La fig. 227 es un buen ejemplo de un perfilaje realizado con fines hidrogeológicos.

En tal sentido, se debe tener en cuenta que gran parte de la zona de investigación de la sonda monoelectródica se encuentra dentro del pozo. La de la normal corta incluye una mayor proporción de la formación circundante, y que la de la normal larga incluye una proporción aun mayor.

Por otra parte, es posible que la introducción de los últimos avances en las técnicas del perfilaje eléctrico para atender los problemas de aguas subterráneas signifiquen ventajas en la obtención de la información hidrogeológica. Es necesario considerar que muchas de las nuevas técnicas fueron desarrolladas tratando de resolver problemas de los reservorios o condiciones de pozos que no son comunes en los estudios de agua subterránea. Parece preferible que los avances en la instrumentación en el campo del agua subterránea sigan líneas diferentes, de acuerdo a sus específicos problemas de campo.

Debido a ello el perfilaje eléctrico y su uso en aguas subterráneas se ha popularizado en los últimos años y se han publicado muchos artículos orientados a su aplicación en este campo, en los que se da especial atención a las diferencias entre las técnicas interpretativas usuales en la industria del petróleo y la del agua subterránea.

Tales diferencias aparecen cuando las suposiciones en las que se basan las técnicas interpretativas de la industria petrolera no pueden ser extendidas al trabajo hidrogeológico, pero más que todo porque los objetivos de la interpretación difieren entre las dos situaciones, pese a que muchos aspectos de la interpretación litológica son básicamente los mismos.

Perfilaje Electrico

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