Determinación exacta de la porosidad y del

CASO DE ESTUDIO
Determinación exacta de la porosidad y del volumen
de kerógeno para un yacimiento de gas de lutita
La determinación de la litología, del TOC y de la densidad de la matriz con el
servicio Litho Scanner establecen la calidad de un yacimiento en Canadá
DESAFÍO
Determinar la porosidad y el volumen de
kerógeno para identificar la calidad del
yacimiento con la mayor exactitud posible,
utilizando un modelo petrofísico de datos
de registros convencionales para un
yacimiento complejo de gas de lutita.
SOLUCIÓN
Correr el servicio de espectroscopía
de alta definición Litho Scanner* para
medir concentraciones elementales
extremadamente exactas a fin de
determinar la fracción en peso seco del
carbono orgánico total (TOC), sin introducir
variabilidad alguna con respecto a otros
servicios de adquisición de registros y
análisis de laboratorio.
RESULTADOS
Se determinó de manera exacta y
cuantitativa la fracción en peso del TOC
y la densidad de la matriz corregida por el
TOC, lo cual se utilizó con la medición de
la densidad volumétrica para determinar
con exactitud la porosidad e identificar la
calidad del yacimiento.
Yacimiento de gas de lutita litológicamente complejo
Un operador de Canadá necesitaba determinar la calidad de un yacimiento, incluida la porosidad
y el volumen de kerógeno, en un yacimiento de gas de lutita litológicamente complejo que
comprende múltiples tipos de arcilla además de cuarzo, feldespato, calcita, dolomía, anquerita
y pirita. Pero los modelos petrofísicos que utilizan registros convencionales de resistividad,
porosidad y acústicos son insuficientes para la cuantificación exacta de la litología de
formaciones complejas y el volumen de kerógeno, lo que constituye un paso necesario para
la determinación exacta de la porosidad y la calidad de un yacimiento.
Concentraciones elementales y TOC cuantitativo y exacto
El nuevo servicio de espectroscopía de alta definición Litho Scanner revoluciona la
espectroscopía de rayos gamma para posibilitar la descripción detallada de los yacimientos
complejos. Además de medir los elementos clave en una amplia diversidad de formaciones
de roca con mayor precisión y exactitud que lo logrado previamente, el servicio Litho Scanner
provee una determinación cuantitativa autónoma del TOC, independiente de la porosidad, la
resistividad y la salinidad de la formación.
El TOC obtenido con el servicio Litho Scanner se basa en mediciones directas, obtenidas
exclusivamente con la herramienta Litho Scanner, tanto de la concentración elemental de
carbono como de la cuantificación exacta de los minerales carbonatados presentes en la
formación, lo que determina el contenido de carbono asociado con esos minerales.
• Si medido • • Ca medido • • Fe medido • • Mg medido • • S medido • • Al medido • • K medido • • Na medido • • Ti medido • • Mn medido • TOC medido
Prof., m
en los núcleos en los núcleos en los núcleos en los núcleos en los núcleos en los núcleos en los núcleos en los núcleos en los núcleos en los núcleos en los núcleos
TOC
Si
Fe
Mg
S
Al
K
Na
Ti
Mn
Ca
0,2
0,5 0
0,1 0
0,2 0
0,1 0
0,15 0
0,1 0
0,1 0
0,01 0
0,01 0
0,5 0
0
!
"
#
"$
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"$
300
La determinación exacta de las fracciones en peso de los elementos es esencial para
obtener la mineralogía de la formación en este yacimiento de gas de lutita. Los registros
de concentraciones elementales Litho Scanner son confirmados por los elementos
obtenidos del análisis de núcleos. De un modo similar, el TOC en el carril derecho extremo
muestra una excelente concordancia con las mediciones derivadas de los núcleos.
Evaluación de formaciones
Arcilla
Cuarzo
Feldespato
Calcita
Dolomía
Anhidrita
Pirita
Profundidad, m
CASO DE ESTUDIO: TOC derivado del servicio Litho Scanner para un yacimiento de gas de lutita en Canadá
Arcilla
Cuarzo
Feldespato
Feldespato
medido
Arcilla
medida
Cuarzo
medido
en los núcleos en
los núcleos en
los núcleos Calcita
Calcita
medida
Dolomía
Dolomía
medida
en
los núcleos en los núcleos Anhidrita
Anhidrita
medida
en los núcleos Pirita
Pirita
medida
en
los núcleos La diferencia entre ambos es el TOC
presentado como un registro continuo,
disponible en el sitio del pozo, lo que evita la
necesidad de esperar el análisis de núcleos
realizado en el laboratorio. La densidad de la
matriz se deriva de las fracciones en peso de
los elementos determinadas por el servicio
Litho Scanner y se corrige por el TOC. La
densidad de la matriz corregida, en conjunto
con la medición convencional de la densidad
volumétrica, proporciona la porosidad exacta.
Porosidad y densidad de la matriz
corregida por el TOC
El gran número de fracciones en peso de
elementos medido con el servicio Litho
Scanner fue utilizado en el módulo de
inversión sísmica multicomponente Techlog*
Quanti* del software ELAN* para resolver
fácilmente la litología de formaciones
complejas. Tal como se muestra en el
registro superior (izquierda), nuevamente se
obtuvo una concordancia excelente con las
mediciones derivadas de los núcleos.
300
La mineralogía determinada a partir de las fracciones en peso de los elementos provistas por el servicio
Litho Scanner es confirmada por la mineralogía derivada de los núcleos.
Densidad de grano
derivada de los elementos
TOC
Densidad de grano
corregida por el TOC
0
0,2
2 500
kg/m3
3 000
Profundidad, m
Densidad de grano
medida en los núcleos
TOC medido
en los núcleos
Porosidad total
total medida
medida
Porosidad
en los
los núcleos
núcleos
en
Porosidad total medida
en los núcleos
Porosidad derivada
de los elementos
Densidad volumétrica
2 500
kg/m3
3 000
0,3
m3/m3
0
Porosidad total
corregida por el TOC
/m3
0,3
m3/m3
0
!"
!"
!"
!"
300
La densidad de la matriz Litho Scanner corregida por el contenido de carbono orgánico (Carril 2) y la porosidad
resultante (Carril 5) exhiben mucha más concordancia con las mediciones derivadas de los núcleos que la
densidad no corregida (Carril 2) y la porosidad (Carril 4).
*­ Marca de Schlumberger
Copyright © 2012 Schlumberger. Todos los derechos reservados. 12-FE-0032-esp
Para computar la porosidad correcta a partir
de una medición de densidad volumétrica,
se requiere un valor exacto de densidad de
la matriz. No obstante, la densidad de grano
determinada a partir de las concentraciones
elementales no da cuenta del kerógeno
presente en la roca, lo que la hace más
pesada que la densidad de grano obtenida
de los núcleos, como se muestra en el Carril 2
del registro inferior (izquierda). El TOC (Carril 1)
fue utilizado para corregir la densidad de
grano computada a partir de los elementos
para proporcionar una concordancia
significativamente mayor con la densidad
de grano medida en los núcleos (Carril 2).
La densidad de grano corregida se basa
enteramente en las mediciones Litho Scanner,
de manera que se obtiene como una salida
independiente de una sola herramienta.
La porosidad total calculada utilizando la
densidad volumétrica y la densidad de la
matriz corregida por el carbono orgánico
muestra mucha mayor concordancia con
las mediciones de porosidad derivadas de
los núcleos (Carril 5), en comparación con
la porosidad no corregida del Carril 4.
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