8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
1/44
Introduccin a la
Interpretacin de Registros
enFormaciones Arcillosas
Y de Litologa Compleja
Capitulo 4
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
2/44
Interpretacin de Perfiles en Formaciones Arcillosas
* Determinacin de la fraccin de Arcillas
* Determinacin de la Porosidad.
* Determinacin de la Saturacin de agua
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
3/44
Los Tres Modelos de Distribucin de las Arcillas en las ArenasArena limpia Laminar
Las arcillas
ocupa volumende la matriz y devolumen poroso
Solo granos y espacio poroso
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
4/44
Los Tres Modelos de Distribucin de las Arcillas en las Arenas
Estructural Dispersa
Las arcillasocupan vol.de la matriz
Las arcillasocupan partedel volumenporoso
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
5/44
Arena limpia Arcillas dispersasEfectos de las arcillas en las lecturas de los registros
Comparandocon arena limpia
b b
t t
IH IH
Rt Rt
Baja
Sube
Sube mucho
Baja
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
6/44
Efectos de las arcillas en las lecturas de los registros
Disminuyen la resistividad (aumenta la
conductividad) de la formacin
Disminuyen
RESISTIVIDAD
DENSIDAD
INDICE DE HIDRGENO Aumenta mucho
TIEMPO DE TRNSITO Aumenta
D
N
s
D
=ma-bma-f
NIH
s= t- tmatf- tma
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
7/44
Determinacin de
Porosidad enArenas Arcillosas
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
8/44
Lectura del Registro de Densidad en Arena Arcillosa
Matriz
Arcillas
Fluido
Vsh
e
Vma = (1-Vsh-e )
b =f e +ma (1-Vsh-e ) +b = f e +ma -ma Vsh -mae + sh Vsh
/ (ma -f)x(-1) yb -ma = e (f -ma ) + Vsh(sh -ma )ma -bma -f = e ma -f
ma -f + Vsh ma -fma -sh
D 1 dsh
sh Vsh
D = e + Vsh Dsh
e = V fluidoV totalV arcillas
V totalVsh =
Vma + Vsh + e = 1
Volumen matrizV total
Vma =(Fraccin matriz)
(Fluido) (Matriz) (Arcillas)
b
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
9/44
Neutrn eN = + Vsh Nshes = + Vsh sshSnico
Influencias de las arcillas en las lecturas de cada registro
Densidad D = + Vsh DsheLecturas de Todos los Registros de Porosidad en Arenas Arcillosas
D Aumentado por la magnitud de Vsh Dsh
s Aumentado por la magnitud de Vsh sshN Aumentado por la magnitud de Vsh Nsh
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
10/44
Determinacin de e en arenas arcillosas no gasferasDispone de un solo registro de porosidad
e = D - VshDshe = N- Vsh Nshe = s- Vsh ssh
Disponen de 2 registros de porosidad
Neutrn - Densidad
eN = + Vsh Nshes = + Vsh ssh
D = + Vsh Dshe
e = NDsh - DNshDsh - Nsh
Neutrn - Snico
Densidad - Snico
e =Nssh - DNshssh - Nsh
e =sDsh - Dssh
ssh-
Nsh
GR
SPOTROS
f
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
11/44
Lecturas de cada registro por las influencias del gasen comparacin con una formacin petrolfera
Petrolfera
b
IHt
Gasfera
Gasfera
Gasfera
bD=ma-bma-f
D
IH NNIH
t s= t- tmatf- tma s
Densidad
Neutrn
Snico
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
12/44
DNs
Es aumentada
Es disminuida
Combinacin para
detectar gas
D NIndica presencia de gas
Influencias del gas en las lecturas de cada registroArena limpia
Es aumentada
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
13/44
Determinacin de la porosidad en arena gasfera limpia
Dispone de un solo registro ------>APROXIMACIN
0.85 DDensidadNeutron 1.25 NSnico 0.95 s
Disponen de Densidad y Neutron
( D)2 + ( N)2 =2
1/2
Son aproximacionesgeneralmente aceptadasdeben ser calibradas
particularmentepara cada yacimiento
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
14/44
Influencias del gas y de las arcillas juntosen las lecturas de los registros Den y Neu
Arcillas Gas
N El gas emascara los efctosde las arcillas y viceversa
----->
D
D NEfectos delgas solos
D con efctos degas y arcillas
Ncon efctos degas y arcillas
Efectos delas arcillas ND
Las curvas no
muestran losefectos del gasy las arcillas
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
15/44
DETERMINACIN DE e EN ARENAS ARCILLOSAS GasferasPasos a seguir
1. Corregir por efectos de arcillas Den y Neu
individualmente con Vsh obtenido a partir de GR o SP(D)CA = D - Vsh Dsh (= e)(N)CA = N - Vsh Nsh (= e)
Si existe influencia del gas (D)CA > (N)CA2. Corregir por efectos del gas
( D)CA2 + ( N)CA2e = 21/2
S i
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
16/44
SumarioInterpretacin de Perfiles en Formaciones Arcillosas
* Determinacin de la fraccin
de Arcillas (Vsh)
* Determinacin de la Porosidad.
e = D - VshDshe = N - VshNshe = s - Vshssh
D t i i d l f i d ill (V h)
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
17/44
Determinacin de la fraccin de arcillas (Vsh)
Con un solo registroRayos Gamma Vsh =
GR-GRminGRmax-GRmin
Curva de SP Vsh = SSP - SPSSP
Vsh =Ds -Dshssh -
Snico - Densidad
Con dos registros
eN = + Vsh Nshes = + Vsh ssh
D = + Vsh DsheNeutrn - Densidad Vsh =
DN -DshNsh -
Vsh =sN -sshNsh -
Neutrn - Snico
Sumario
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
18/44
SumarioDeterminacin de e y Vsh con combinacin de dos registros
Neutrn - Densidad
Vsh =DN -DshNsh -e =
NDsh - DNshDsh - Nsh
Vsh =sN -sshNsh -
Neutrn - Snico
Densidad - Snico
e =Nssh - DNshssh - Nsh
e =sDsh - Dsshssh - Nsh
Vsh =Ds -
Dshssh
-
Porosidad Vsh
C bi i D N d t i h
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
19/44
D
N0.1 0.3 0.40.2 0.50
0.1
0.3
0.4
0.2
0.5
Caractersticas de las arcillas
(D)sh =0.1 (N)sh =0.5
Puntodearcillas
VSH=0 e = N = D
D=0.12 N =0.20
0.12
e =NDsh -DNshDsh-Nsh
Algebraicamente
Vsh =DN -
DshNsh-
Vsh = 0.20 0.120.100.50= 0.20
e = 0.20x0.10 0.12x0.500.10 0.50 = 0.10
Combinacin Den-Neu para determinar e y vsh
e =0.1 VSH=0.2
Se determina simultneamente
Grficamente
Del ejemplo
EjemploAlgebraicamente y grficamente
Ajuste de Vsh obtenido de los registros
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
20/44
Ajuste de Vsh obtenido de los registros
Ajuste del (Vsh)GR
segn lascaractersticas geolgicas
Cada uno de estos ajustestiene su ecuacin para serusda en el computador
(Vsh)GR (Vsh)res(Vsh)SP (Vsh)N-D (Vsh)s-D (Vsh)N-s
Tcnica del mnimo
Vsh = (Vsh)xmin
Se ha comprobado que que el Vsh calculado por cualquier mtodotiende a ser mayor que el valor real de la formacin
El menor de todos
Ej i N 13 (4 1) ti i t
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
21/44
Ejercico No 13 (4-1) para participantes
AB C D
A) 1888 - 1898B) 1898 - 1902C) 1928 - 1938D) 1938 - 1947
Determine la porosidad efectiva ( corregida por arcillas) de los intervalos A, B, C y D a partir de las curvas de GR, b y N ,puede ayudarse con los resultados de los ejercicios 4 y 5
S l i j i i 13 ( 4 1)
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
22/44
Solucin ejercicio 13 ( 4-1)
A) GR = 28 (N)A = 11.5% (13.5)B) GR = 30 (N)B = 13.5% (12.5)
C) GR = 25 (N)C = 12.5% (10.5)D) GR = 20 (N)D = 10.5% (11.5)
Solucin del ejercicio No 4
VshB = 0.181
VshC =0.136
VshD = 0.091
Solucin del ejercicio No 5VshA = 0.163
(d)D = 0.206
(d)B == 0.212
(d)A = 0.188
(d)C
0.212
Densidad = D - VshDsh(d)caNeutrn = N - Vsh Nsh(N)ca
Dsh yNsh Se calcula en la lutitade 1994 2036
sh = 2.610
Nsh = 0.260
Dsh = 2.65 - 2.612.65 - 1.0 = 0.024
= 0.115 - 0.163*0.260 = 0.072(N)ca= 0.188 - 0.163*0.024 = 0.184(d)caA)
Nsh = 0.260
Gas e = 0.1842 + 0.07222
0.5
= 0.139
B) (d)ca = 0.207 (N)ca = 0.088C) (d)ca = 0.209 (N)ca = 0.089D) (d)ca = 0.204 (N)ca = 0.081
Gas e = 0.159
Gas e = 0.160
Gas e = 0.155
(d)ca (N)ca>>
>
>
Correccin por arcillosidad
Sumario
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
23/44
* Determinacin de la Saturacin de agua
SumarioInterpretacin de Perfiles en Formaciones Arcillosas
* Determinacin de la fraccin de Arcillas (Vsh)
* Determinacin de la Porosidade = D - VshDshe = N - VshNshe = s - Vshssh
Rayos Gamma Vsh =GR-GRmin
GRmax-GRmin
Curva de SP Vsh =SSP - SP
SSP
Con combinacin de dosregistros de porosidad
Con combinacin de dosregistros de porosidad
Las arcillas disminuyen la resistividad (aumeta la conductividad) de la formacin
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
24/44
Las arcillas disminuyen la resistividad (aumeta la conductividad) de la formacin
F = RoRw
Arena limpia
F =CwCo
Co = (1/F) CwEcuacin de una recta tipo Y = a X
Co
Cw
Conductividad adicionalpor presencia de arcillas
Co = (1/F) Cw + efectos de arcillas1/F
Co = (1/F) Cw
a Rw Rtm
Sw =n
Arena de agua limpia
La presencia de las arcillas reduce Rt
La ecuacin de Archie no funciona
Modelo SimandouxEc de Archie
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
25/44
Modelo SimandouxEc. de Archie
Sw n =a Rw
m Rt Simandoux aade la capacidadconductiva de las arcillas
Ecuacin tipo y = a Xn + bX
Si n = 2 y = a X 2 + bX
1Rt
= maRw
SwnRshVsh Sw+
Si n 2
Solucin por iteracin
aRw
m RtSw =Vsh
Rsh1Rt Sw( )
1/n
Conductividad de la formacin
1Rt
1
Rt =
maRw Sw
2
Rsh
Vsh
Sw+
2aRw
m Rt 2maRw Vsh
Rsh
Sw = +
2maRw Vsh
Rsh
-b b2 - 4 ac2a
X =
Modelos de saturacin de agua en arenas arcillosas
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
26/44
Modelos de saturacin de agua en arenas arcillosas
Modelos de los primeros aos:
1942- Archie Reconoce la influencia de las arcillas en la resistividadde la formacin.
1950- L. De Witte. Modelo de la pasta de arcillas1954 - A. Poupon. Modelo laminar
1967 - J. G. Patchett. Incorpora respuestas de SPOtros
Modelos basados en Vsh
Modelos basados en CEC
Modelos mas usados en Venzuela
Simandoux
Simandoux modificado (Saraban)Indonesia (Poupon- Laveaux)Waxman-SmitJuhasz ( Waxman-Smit normalizado
Simandoux Modificado (Saraband)
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
27/44
Simandoux Modificado (Saraband)
1Rt =
maRw (1-Vsh)
Sw n Vsh
Rsh
Sw+Ligeramentems optimista
Si n = 2
Sw= 2maRw Vsh
Rsh
aRw
m Rt (1-Vsh)+
2
2maRw Vsh
Rsh
1/2
(1-Vsh)
Si n 2
aRw (1-Vsh)
m RtVsh
RshSw =1 Rt Sw( )
1/n
Solucin por iteracin
Modelo Indonesia (Poupon Laveaux) No est en el manual
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
28/44
Modelo Indonesia (Poupon-Laveaux) No est en el manual
Desarrollado en 1971 para arenas muy arcillosas y de Rw muy alta
Sw =
1Rt
1/2
Vsh(2-Vsh)
Rsh
1/2
+
maRw
1/2
Sw n/21(Rt)1/2
= m
aRw
1/2
+
1/2
Vsh2d
Rsh
Para n = 2
d = 1 - Vsh/2
Sw n/2 =
1
Rt
1/2
Vsh(2-Vsh)
Rsh
1/2
+maRw
1/2
Despejando Swn/2
Y para n 2
Modelo Waxman Smit No est en el manual
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
29/44
Ec. de Archie
Sw n =a Rw
m Rt Sw n =aRwe
m Rt
B es funcin de Rw se obtiene fcilmente
Modelo Waxman-Smit No est en el manual
Si n 2 Solucin iterativo
Rw Sw
Rw BQv + SwRwe =
a
tm RtSw =n Rw Sw
Rw BQv + Sw Si n = 2 Tiene solucin analtica
Modelo difcil de trabajar
Qv depende de la Capacidad de Intercambio Catinica de laformacin (CEC) que tiene relacin con la arcillosidad solo seobtiene a partir de anlisis de ncleos
Ecuan polinmica
Modelo Waxman-Smit Normalizado (Juhasz)
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
30/44
Modelo Waxman-Smit Normalizado (Juhasz)
Rw Rwsh SwtQvn (Rw - Rwsh) + Rwsh Swt
Rwe =
Si n 2 Solucin iterativo con la ecuacin original
n a
tm RtSwt =Rw Rwsh Swt
(Rw - Rwsh)Qvn + Rwsh Swt
Qvn = Vshtsht
Rwsh = Rshtshm
Sw n =aRwe m Rt
Si n = 2 Tiene solucin analtica
Relaciona Rwe con parmetrosObtenibles a partir de registros
Sumario de Sw
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
31/44
Sumario de Sw
Simandoux
Simandoux modificado (Saraban)Indonesia (Poupon- Laveaux)Waxman-SmitJuhasz ( Waxman-Smit normalizado
Se escoge el modelo apropiado basadoen las caractersticas de cada yacimiento
calibrando cada uno de ellos conlos resultados de la historia deproduccin del yacimiento
Pasos a Seguir Para Evaluar Formaciones Arcillosas
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
32/44
Pasos a Seguir Para Evaluar Formaciones Arcillosas
Establecer los parmetros a, m, n, ma, tma,NmaTabular los datos ledos en los registros
Form., Interv., e (espesor), b, t, N, Rt e, RtCalcular t tb, t, N
Escoger parmetros de lutitasGrmax, GRmin, SSP, SPlut , ( b)sh, (N) sh, Rsh
Vsh
(Vsh)XP =DN -DshNsh -
(Vsh)GR =GR-GRmin
GRmax-GRmin
(Vsh)sp =SSP - SP
SSP
Calcular VshCon gasSin gas
Pasos A Seguir Para Evaluar Formaciones Arcillosas
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
33/44
Pasos A Seguir Para Evaluar Formaciones Arcillosas
Con gas Sin gas
Corregir N y D porefectos de arcillas
( N)CA = N - Vsh ( N)sh( D)CA = D - Vsh (D )sh
Calcular e (corregir por gas o hid. livianos)
e = ( N)CA + ( D)CA2 2
2
1/2
e =NDsh - DNsh
Dsh - Nshe
e , Rw, Rsh,Vsh, Rt, a, m y n
Calcular Sw con modelos a base de Vsh
SimandouxSimandoux modificadoIndonesia
Sw
I t t i d P fil Lit l C l j
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
34/44
Interpretacin de Perfiles en Litologa Compleja
MatrixArenisca
Fluido
En formaciones de litologa simple
=(Vol)Fluido(Vol)total
1 - 1 - = Fraccin de arenisca
Enrique Hung
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
35/44
Interpretacin de Perfiles en Litologa Compleja
Caliza
Dolomita
Cuarzo
FluidoD
D =(Vol)dol(Vol)total
A
A =(Vol)are(Vol)total
=(Vol)Fluido(Vol)totalC
C = (Vol)cal(Vol)total
+ C + D + A = 1
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
36/44
2. Mtodo grfico de dos registros de porosidad
3. Mtodo del grfico M-NDe tres registros de porosidad
1. Mtodo algebraico
Interpretacin de Perfiles en Litologa ComplejaMtodos de interpretacin
Respuestas del registro de Densidad en
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
37/44
Matriz
Fluido
b b = f+ ma ( 1-)Respuestas del registro de Densidad en
LITOLOGIA COMPLEJA
b = f+ (ma)cal C+(ma)dol D +(ma)are A
+ C + D + A = 1
Caliza
Dolomita
Cuarzo
Fluido
b
=(Vol)Fluido(Vol)total
AA =
(Vol)are(Vol)total
C C =(Vol)cal(Vol)
total
D =(Vol)dol(Vol)total
D
b = f+ ma VmaLitologa simple
Respuestas de los registros de porosidad en Litologa Compleja
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
38/44
Respuestas de los registros de porosidad en Litologa Compleja
b = f + C(ma)C + D(ma)D + A(ma)A DensidadN = Nf +C(Nma)C+D(Nma)D+A(Nma)A Neutrn
t = tf +C ( tma)C + D( tma)D + A( tma)A Snico
1 = + C + D + A4 ecuaciones con 4 incgnitas : , C, D y A
Si existen ms componentes como
arcillas, minerales pesados etc.se requerira ms ecuaciones =>(MAS REGISTROS)
Solucin con grficas XP (pre- elaboradas)
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
39/44
g (p )
= 12.0%
a
b
C = 0.70x0.88 = 0.61
D = 0.30x0.88 = 0.26
D = 26.0 %C = 61.0 % = 12.0 %
2.560
0.15
a + b = vol. matriz = (1 - )
aa+b
= 30%
ba+b
= 70%
Ejemplo:En un intervalo de formacin compuestade Caliza y Dolomita se obtuvieron en losregistros las siguientes lecturas :
Densidad: b
= 2.560 g/ccNeutrn : N = 0.15
D
(1-)=a
a+b= 0.30
= 0.70C
(1-)=b
a+bEstimacin visual
Grficas XP de dos minerales (pre- elaboradas)
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
40/44
(p )
M todo del gr fico M - Nd t i lit l
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
41/44
gpara determinar litologa
Arena
C+D+A
Caliza-Dolomita conporosidad secundaria
Arenisca calcrea conalta arcillosidad
(N ) f-Nb -f
N = (Neu-Den)
tf-t
b-f
M=
X0.0
1
(Snic
o-Den)
El mtodo proporcionaSolamente estimaciones
generales
Comentarios Generales
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
42/44
Comentarios Generales
Para evaluar formaciones de litologa complejaes indispensable disponer de registros de lasltimas generaciones
Para obtener resultados confiables, el nmero
de registros necesario, debe ser igual al nmerode componentes (minerales)
Los mtodos grficos (manuales) son tcnicasusadas en los aos Pre-digitales, son aproxi-maciones, pero de gran utilidad cuando no sedisponen de suficientes registros
Comentarios Generales
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
43/44
Los programas de computacin de las compaasde perfilaje requieren de un nmero mnimo deregistros de las ltimas generaciones
Comentarios Generales
Schlumberger ELAN
Halliburton ULTRA
Las compaas de perfilaje cuentan con
programas muy sofisticados que proporcionanresultados bastantes confiables.
Ejercicio 14 (4-2) para participantes
8/13/2019 4 Interp. de Registros_Form. Arcillosas
44/44
En una formacin compuestade Arenisca y caliza losregistros Neutron y Densidad
dan las siguientes lecturasb = 2.416 g/cc N = 13.0%
DeterminePorosidadFraccion total deCaliza y Arenisca
Solucin
= 15.0%
C = A =(1 - )
20.85
2=
= 0.150Caliza = 0.425
Arenisca = 0.425