Que es un Registro Geofísico ? R. Desbrandes define un registro geofísico de pozo como: Toda aquélla obtención gráfica de una característica de las formaciones atravesadas por un pozo en función de la profundidad” 1 Introducción Conocer las características de las formaciones geológicas cortadas por los pozos, tanto en su naturaleza litológica, como en lo relativo a su contenido, es motivo de profundo interés ya que la extracción eficiente de los hidrocarburos dependerá del conocimiento de los diferentes parámetros que tal información proporciona. Para adquirir esta información se cuenta con el muestreo de los pozos que consiste en el registro de lo que la barrena va perforando. Este muestreo puede ser directo (estudiando muestras y núcleos de la formación) o indirecto (mediante el análisis continuo del fluido de perforación) o por la introducción de cables con conductores eléctricos de dispositivos medidores de los distintos parámetros característicos de las formaciones atravesadas y de contenido (registros Geofísicos) 3 Un Registro es una grabación de una travesía o viaje. Un registro de pozo es una grabación de la travesía de una medición de instrumento dentro del hoyo del pozo. Los instrumentos en si mismos son algunas veces llamados un registro, pero en realidad es una herramienta de registro. Los “registros” es el papel o grabación digital de las mediciones hechas por la herramienta de registro contra la profundidad o tiempo. 4 Evolución de los Registros Geofísicos Para adquirir información de la rocas del pozo, se puede realizar por medio del registro de lo que la barrena va perforando. Este muestreo puede ser: Directo (estudiando los recortes de la muestras cortadas o núcleos de la formación) Indirecto ( análisis continuo del fluido de Perforación, Registros Eléctricos) El método de muestreo, que más ha tenido avances tecnológicos ha reportado, es el originalmente conocido como Registros Eléctricos. Conrad y Marcel Schlumberger, ingenieros de la Escuela de “Politechnique” y de la Escuela “Central de Paris, fueron los primeros en aplicar el método de medición de la resistividad de las rocas ideado por ellos en la localización de yacimientos minerales, lo cual aconteció por el año de 1912. Sin embargo, el auge de la industria Petrolera hizo que su método se enfocara casi totalmente al registro de los pozos petrolíferos. El primer registro de Resistividad de las formaciones atravesadas por un pozo, fue tomado en 1927 en Pechelbronn, Francia. 5 Los Primeros Años (1929-1949) El primer articulo Técnico reconocible sobre la interpretación de Registros fue publicado por los hermanos Schlumberger y E.G. Leonardon en 1934, describiendo las curvas de Registros Eléctricos. El análisis de Registros usando esta nueva herramienta involucra el reconocimiento de las formas de la curvas y un uso cualitativo de la interpretación de las curvas Primer Registro de Schlumberger en 1927 6 Los Primeros Años (1929-1949) Siete años después, G.E. Archie desarrollo de datos empíricos los conceptos de “Factor de Formación”, termino usado para relacionar la porosidad, la resistividad del registro gravada y la saturación de agua en la zona. Esto revoluciono el análisis de registros, por que ahora podía obtener un valor cuantitativo y no solo cualitativo. En la practica sin embargo había errores por efecto de pozo sobre las mediciones e incertidumbres, acerca con lo relacionado con el Factor de Formación. W.O. Winsauer (1952)--------------- Ecuación de Archie M.P. Tixier de Schlumberger (1949) ------- Rocky Mountain Curva SP, desde su inicio, el registro de Potencial Espontáneo fue interpretado por su forma de la curva. Desde que un voltaje SP fue desarrollado a través de un cuerpo arenoso y no en las capas de lutitas, esto fue realativamente fácil diferenciar las arenas de las lutitas por la forma de la curva SP. Entre 1943 y 1949 muchos trabajos fueron realizados sobre la teoría del Potencial Espontáneo. En 1934 el contenido de Lutita fue ligado por la apariencia de la curva Rayos Gama (GR), debido a que la lutita Emite rayos gama naturales y arenas limpias y calizas no lo hacen. Aunque esta curva ha existido desde hace 80 años, su apariencia no ha cambiado mucho. Resolución vertical 80 in. Registros de Temperatura en 1936, usado para detectar la entrada de gas al pozo y temperatura de formación. Registros Microlog fueron introducidos en 1948, permitía registrar resistividades someras en capas de 2 a 3 in Registros de Echados fue introducido en 1942 Registros Caliper fue introducido en 1942. 7 Los Primeros Años (1929-1949) Primeros Camiones de Registros 1934 8 Los Primeros Años (1949-1969) Todos los registros antes mencionados, excepto el Caliper necesitan un fluido conductivo en el pozo para operar en el pozo. Los Registros de Inducción fueron introducidos en 1949 para cubrir los requerimientos en pozos perforados con aire o lodos base aceite. Los registros fueron calibrados para leer conductividades de la roca induciendo corrientes con bobinas electromagnéticas. Los Registros Laterolog fueron introducidos en 1948. Fue un registro eléctrico multo-electrodo diseñado para minimizar efectos del pozo en lodos de perforación salinos. Los Registros microlaterolog, reemplazan a los microlog en lodos salados (1952) Los Registros Neutrón aparecen en 1938, pero no fueron comunes hasta 1946, cuando mejores fuentes de radiación neutrón llegan a ser mas fácilmente disponibles. Los neutrones emitidos por la fuente son absorbidos por los átomos de hidrogeno, los cuales son comunes en el agua y el petróleo. La interpretación de porosidad fue posible detectando el numero de neutrones los cuales no fueron absorbidos al detector. En 1957 aparece el Registro Sonico. Estudios de laboratorio pudieron demostrar que el tiempo de transito de un sonido en una roca, después de ajustar los valores de tiempo de transito de la matriz y el fluido, fueron capaces de una estimación de porosidad. Así nació otro origen independiente de porosidad. Wyllie publico un método de interpretación para la porosidad aparente usando la ecuación de tiempo promedio. En 1959 el Registro de Densidad fue introducido y fue otra fuente de dato independiente de porosidad 9 Los Primeros Años (1949-1969) Con tres fuentes diferentes de porosidad esto permitió crear crossplots o cartas de libro para comparar las los valores de porosidades aparentes e identificar litología. El Registro neutro de Pulsos produjo otra evaluación de porosidad. Este registro también llamado Registro de decaimiento Termal. El Registro de Rayos Gama Espectral permitió la interpretación de Uranio, Thorio y Potasio en una formación. Esto ayudo a definir los tipos de arcillas minerales presentes en las lutitas. Métodos de Interpretación de Permeabilidad aparecieron, relacionando la porosidad y saturación de agua. 10 Los Primeros Años (1969-1985) Un mayor esfuerzo fue hecho en los 60`s para perfeccionar la interpretación de saturación de agua en arenas arcillosas. La ecuación de Archie fue diseñada para formaciones limpias. Muchos investigadores trataron de describir la influencia de lar arcillas a través de Ecuaciones en el calculo de la saturación de Agua. Simandoux --------------1965 Waxman –Smith--------1968 El objetivo primordial fue corregir por lutita, efecto de hidrocarburos ligeros, efecto de minerales pesados, para Resolver porosidad y litología al mismo tiempo. El éxito depende grandemente sobre la calidad de los registros y que tan bien el modelo ajusta a la geología real. SARABAND------------------- Registro computado en 1971 (Schlumberger) CORIBAND------------------- Registro computado en 1971 (Dresser Atlas) A fines de los 70`s y a principios de los 80`s aparecen las primeras computadoras de escritorio, digitalizadores, ploters e impresoras que facilitan el procesamiento de datos. 11 Los Primeros Años (1986-2000) La evolución continua de la herramienta de los registros mejora la calidad de los datos, relación señal – ruido, resolución de capas y profundidad de investigación. La introducción de Registros de imágenes digitales son en gran ayuda en la en la geología porque ayuda en la identificación de ambientes de deposito, tamaño de granos, fracturas presentes y abundancia, etc. 12 Los Registros en México Los primeros registros tomados en México fueron adquiridos por las Cias. Royal Dutch Shell y la British Petroleum usando equipos patentados por Schlumberger, operados manualmente. Después de la expropiación de 1938, Surge el embargo de México por los Estados Unidos e Inglaterra. Los primeros registros tomados en México después de la expropiación fue por los ingenieros Francisco Inguanzo, Armando Moran Suárez y Javier Luna González. El primer pozo registrado fue en 1938 las Choapas, Ver. los primeros registros fueron tomados con equipos que dejaron las compañías, operados a mano. Registros tomado el 20 de Abril de 1940 13 Debido al embargo de Estados Unidos e Inglaterra, México firmo un contrato en Octubre de 1943 con la Cia. Schlumberger. El 20 de Diciembre de 1943, Schlumberger corrió su primer registro eléctrico en el pozo Poza Rica-25. Registros del pozo Poza Rica-25 14 1938 – 1943 Los registros eléctricos fueron operados manualmente 1943 Llegaron unidades de registros eléctricos de resistividad normal y curva SP 1947 Llegaron unidades de registros que operaban con cámaras de 5 galvanómetros y de 6 conductores 1950 Registro Microlog 1954 Registro Rayos Gama Neutron 1957 Registro de Desviación y Medición de Echados 1960 Registro Sonico 1961 Probador de Formación 1963 Las primeras cabinas marinas OSU-C 1964 Registro de Inducción 1965 Registro de Producción 1969 Registro de Densidad 1971 Registro de Echados HDT 15 1971 Registro de Microproximidad 1974 Registro Doble Laterolog 1979 Registro doble Inducción 1978 Firma contrato Schlumberger-Pemex nueva tecnología en computación, puso a disposición unidades CSU 1979 Se inaugura en D.F. el centro de computación de Schlumberger PROCESOS: 1983 Global, 1985 Registro Sísmico Vertical VSP, 1986 detección de fracturas SONATA 1989 Evaluación de formaciones de litología compleja ELAN, 1991 procesador de imágenes. 1979 Debido a la nueva tecnología se ve obligado a descontinuar equipo convencional y sustituirlo por sistemas computarizados. Se capacito el personal de Registros Geofísicos en el extranjero. 1982 Operan las dos primeras unidades de CSU (Reforma Chiapas) 1987 Camión de Disparos con computadoras personales llamados BLUE. 1991 Introducción del sistema Maxis-500 (Camión de Registros), utiliza telemetría de punta. 1997 PEMEX adquiere el primer sistema Maxis 16 Tomando un registro en 1951 Camion Bue 17 Cabina computarizada Maxis 500 UNIDADES DE REGISTROS GEOFISICOS 18 19
