ÍNDICE
1. Generalidades
2. Herramientas de porosidad
3. Objetivos de Interpretación
4. Registros Acústicos
5. Ondas acústicas – pulso sónico
6. Reflexión – Refracción de las ondas acústicas
7. Momento de propagación de las ondas acústicas
8. Otros tipos de ondas
9. Tren de ondas en las herramientas compensadas
10. Ondas en formaciones lentas – rápidas
11. Velocidad en algunos materiales
12. Evolución de las herramientas sónicas
Sónico de un receptor
Sónico de 4 receptores y 2 transmisores
Sónica en forma de onda completa: Array
Sónic
De 2da generación – imágenes sónicas
dipolar DSI
Acústico sónico de escaner.
13. Tipos de herramientas
Sónico Básico de un receptor
Principio
Presentación
Usos
Sónico Básico Compensado
Sónico de espaciamiento largo – LLS
Sónica de onda total - FWST
GENERALIDADES
Determinar los valores exactos con base en los registros de:
Porosidad
Describir la litología de una formación de interés
paso vital
en el análisis potencial petrolífero de una formación.
GENERALIDADES
Zona no invadida
Saturación de agua para una
formación limpia en términos de
resistividad
Zona invadida
La saturación de agua (filtrado
del lodo), se puede expresar:
ECUACIÓN DE ARCHIE
La Sw para una formación limpia:
Es la fracción del volumen de poro en la roca de un reservorio que está lleno de agua.
Qué pasa con el volumen del espacio poroso que no está lleno de agua?
Determinar la saturación de agua y la saturación de hidrocarburos es uno de los
objetivos en la interpretación de los RE.
FORMACIONES LIMPIAS (NO INVADIDAS): Libres de arcillas
ECUACIÓN DE ARCHIE
Los cálculos de Sw a partir de los registros de resistividad en formaciones
limpias no arcillosas con porosidad intergranular están basados en la
ecuación de Archie
Rw = Resistividad del agua de Fm. Rt = Resistividad verdadera de la Fm.
F = Factor de resistividad. Es obtenido de la Φ medida de la Fm.
a = Factor de tortuosidad m : F cementación depende de la litología
y la Φ
SATURACIÓN DE AGUA PARA FORMACIONES INVADIDAS:
ECUACIÓN DE ARCHIE
EL cálculo de Sw para la zona lavada es similar:
Rmf = Resistividad del filtrado del lodo. Rxo = Resistividad zona lavada
n = usualmente = 2
REGISTROS ACÚSTICOS
REGISTROS SÓNICOS
Usan la propagación de las ondas acústicas dentro y alrededor del pozo
Cuales son las propiedades acústicas medidas en el registro de un pozo?
1. Velocidad de la onda: evalúa la porosidad, litología, matriz y la compresibilidad del poro.
2. Atenuación de la ondas: ayuda a la determinación de la calidad de la adherencia del
cemento e identificación de zonas de fracturas
3. Amplitud y reflexión de las ondas : permite determinar cavidades o fracturas , orientación de
las fracturas e inspeccionar el “casing”
REGISTROS ACÚSTICOS
REGISTROS SÓNICOS
Desarrollado inicialmente para la evaluación en la prospección sísmica.
Avances en la electrónica y diseño de las herramientas extendieron esta utilidad para la
evaluación de la formación, especialmente en la determinación de la porosidad.
La velocidad acústica de las ondas depende de las propiedades elásticas de las rocas.
Existen varios parámetros que afectan estas propiedades:
- Fluido
- Componentes ambientales y alrededor del pozo
Elasticidad: se refiere a la relación de fuerzas externas aplicadas a un
cuerpo, resultando cambios en la forma y tamaño
REGISTROS ACÚSTICOS
REGISTROS SÓNICOS
Corridos en huecos abiertos
Consisten en la medida de la velocidad acústica de las ondas
Es una grabación del tiempo requerido para que una onda acústica viaje a una distancia dada
a través de la formación y alrededor del pozo.
Este parámetro es llamado: Tiempo de Tránsito Acústico ∆t
expresado en microsegundos por pié: µs / pié
Velocidad (v), tiempo de tránsito (∆t) están relacionados:
∆t = 106
v
REGISTRO SÓNICO
Principio
Se genera un sonido
Se detecta el sonido
Se analiza el sonido
Qué tan rápido es?
Que tipo de onda lo genera?
Qué tan fuerte es?
Está atenuada?
REGISTRO SÓNICO
Principio
La fuente de la señal acústica es centrada en el
pozo.
Transmisor (T): genera ondas compresionales en
el fluido del pozo.
Receptor (R): detecta ondas acústicas,
genera un voltaje o un campo magnético
Es convertido a un voltaje y luego es transmitido
a al superficie por medio de un cable.
Que son transductores piezoeléctricos
Cristales de cuarzo o titanio de bario que cambian
tamaño,
generan una onda cuando se someten a campo
eléctrico o magnético.
MOMENTOS DE PROPAGACIÓN
DE LOS FRENTES DE ONDA
Fm.
rápida
Pozo lleno
De fluido
Fm.
rápida
Progresión del
Tiempo (µs)
Frentes
de onda
generados
en el lodo
Frentes
de onda
generados
en la Fm
Frentes
de onda
generados
en la Fm
ONDAS ACÚSTICAS – PULSO SÓNICO
Dependen de la fuente de energía
-Monopolar: emite energía desde su centro hacia
todas las direcciones por igual.
Dipolar: emite energía en una dirección preferida
2. La dirección de propagación
Es perpendicular al frente de onda (se asume que
la formación es homogénea e isotrópica y que la
herramienta en sí no produce otro efecto sobre la
propagación de las ondas.
3. Las propiedades de la formación.
1. Una formación isotrópica es aquella que posee una velocidad uniforme. En otra
palabras la velocidad es independiente de la ubicación. Es decir, una formación
isotrópica independiente de la dirección propagación
ONDAS ACÚSTICAS – PULSO SÓNICO
Propagación de las ondas acústicas en un pozo lleno de fluido:
El ambiente cilíndrico 3D del pozo complica ésta situación:
En el sistema 2D:
Los frentes de onda se convierten en
círculos y se propagan en un plano.
En el sistema 3D:
Los frentes de onda, se propagan por todas
las partes desde la fuente y rodean el pozo
en forma simétrica.
Lodo de perforación:
el frente de onda se encuentra contra la pared del pozo produce diferente frentes de ondas.
Geometría del pozo
La presencia de una herramienta
La naturaleza de los medios que rodea el pozo
ONDAS ACÚSTICAS – PULSO SÓNICO
Comprender la información contenida en las ondas sonoras que viajan por la tierra,
es esencial,
Conocer que son las ondas acústicas y cómo se propagan
Conocer los tipos básicos de fuentes acústicas y las ondas sonoras que viajan en
las rocas presentes en las proximidades de un pozo.
Analizar los efectos que poseen las variaciones de las propiedades de las rocas
sobre la propagación de las ondas acústicas
Pueden ser tan simples o tan complejas como las formaciones en las que se
propagan.
Comprender los principios de la propagación de ondas es esencial para
conocer como funcionan los registros sónicos.
Ondas: se propagan a través de un medio sólido a
diferentes velocidades
la velocidad de propagación depende de:
Propiedades elásticas del cuerpo
Densidad del medio
Compuestas por:
Compresionales o longitudinales “P” primarias
Rompimiento de corte - “shear” o transversas “S”
secundarias
Ondas Stonely
Ondas Rayleigh
Ondas Cónicas
Otros tipos de ondas
ONDAS ACÚSTICAS – PULSO SÓNICO
ONDAS COMPRESIONALES (P)
1. Ondas compresionales (P) compresivas –
ondas de presión
Viajan a través de la roca fluido – se propagan
mas rápido que las ondas de corte
Es la primera onda en llegar al receptor.
La onda sigue viajando a través de la interface
formación- fluido a una velocidad.
La velocidad (Vs) depende:
La litología
Porosidad
Fluido
Presión efectiva
Sensibles a fracturas en rocas de baja Ø.
Lodo 5200 pies/seg (190 µs/pies
Roca (18000-20000 ft/seg (55-40µs/ft
ONDAS DE CORTE “SHEAR” - TRANSVERSALES
DE CIZALLA O SECUNDARIAS
2. Ondas de corte “shear” - Transversales
de cizalla o secundarias
Viajan únicamente a través de la roca
La velocidad (Vs) depende de:
La litología
Porosidad
Presión efectiva
Ondas mas lentas que las ondas
compresionales (P):
11000 – 14000 pies/seg
70 - 90 µs/pies
Se utilizan para evaluar la variación de la
velocidad con la profundidad.
ONDAS STONELEY
3. Ondas de Stoneley
Viajan a través de la interfase lodo y la Fm.
Son ondas lentas (Vst):
3300 – 5000 pies/seg (300 - 200 µs/pies)
Son dispersivas y el movimiento es simétrico en
torno al eje del pozo.
Sensibles:
- a la permeabilidad, formaciones que han
perdido fluido
- a fracturas de la formación.
- En fracturas abiertas, las ondas son
reflejadas y atenuadas y disminuye en la
velocidad.
.
Las flechas rojas en el centro del pozo simbolizan la
amplitud de la onda
ONDAS RAYLEIGH
4. Ondas Rayleigh
La velocidad de esta onda varía con la
frecuencia: es conocido como
dispersión
El comportamiento es similar al de las
ondas P refractadas.
Cuando una onda S refractada:
Se vuelve paralela a la pared del
pozo,
Se propaga a lo largo de la interfax
entre el pozo y la formación a una
velocidad (Vs)
genera una onda cónica en el fluido
del pozo
ONDAS CÓNICAS
5. Ondas Cónicas
Se generan bajo ciertas condiciones y
geometría se general otras ondas que
inciden contra la pared del pozo
El diseño entre el espaciamiento entre los
transmisores y los receptores debe ser lo
suficientemente grande para que la energía se
mantenga para detectar este tipo de ondas.
ONDAS ACÚSTICAS – PULSO SÓNICO
REFLEXIÓN – REFRACCIÓN DE LAS ONDAS
Se producen cuando una onda se encuentra
con una cuerpo que separa dos medios con
diferentes propiedades elásticas.
Parte de la energía de la onda incidente se
refleja y parte se refracta .
ONDAS ACÚSTICAS – PULSO SÓNICO
Alineación espacial de:
los granos de minerales,
las capas,
las fracturas esfuerzo
hace que la velocidad varíe con la
dirección propiedad que se conoce
como: ANISOTROPIA.
En formaciones anisotrópicas
las propiedades pueden variar en lo
que se conoce como
formaciones no homogéneas
Formación isotrópica
es aquella que posee una velocidad
uniforme.
Las ondas son sensibles en las propiedades de los
materiales
ONDAS CÓNICAS
3. Ondas Cónicas
Se generan bajo ciertas condiciones y
geometría se general otras ondas que
inciden contra la pared del pozo
El diseño entre el espaciamiento entre los
transmisores y los receptores debe ser lo
suficientemente grande para que la
energía se mantenga para detectar este
tipo de ondas.
ONDAS RAYLEIGH
4. Ondas Rayleigh
La velocidad de esta onda varía con la
frecuencia: es conocido como
dispersión
El comportamiento de estas ondas
refractadas
es similar al de las ondas P refractadas.
Cuando una onda S refractada:
Se vuelve paralela a la pared del
pozo,
Se propaga a lo largo de la interfax
entre el pozo y la formación a una
velocidad (Vs)
genera una onda cónica en el fluido
del pozo
ONDAS EN
FORMACIONES LENTAS-RÁPIDAS
En formaciones duras o rápidas , la
onda P genera ondas S que arriban
mas tarde en el tiempo que las ondas P
En formaciones blandas o lentas,
las ondas se refractan en el formación y
pueden no llegar a los receptores
Las herramientas actuales:
Tienen múltiples receptores para captar la señal
en la medida que se incrementa la distancia entre el transmisor y el receptor
ESTIMACIÓN DE PARÁMETROS
CON LA HERRAMIENTA SÓNICA
Velocidad de las ondas
En las rocas sedimentarias es
complicado definir las propiedades el
medio en que se miden los parámetros
no es homogéneo ni isotrópico por:
presencia de fluidos en:
poros
fracturas y / o cavidades.
Se debe considerar:
- El tipo de matriz
- La roca y el espacio poroso
- El fluido en poro
La velocidad en rocas porosas depende:
Litología
Tipo de roca
Presión diferencial
Compresibilidad del poro
Propiedades elásticas de la matriz
Densidad del fluido
Por lo tanto,
Conocer las velocidades y los tiempos de
tránsito en:
Matrices de las rocas
Fluidos
son uno de los objetivos en el registro de pozos.
Estos cambian debido a la composición, grado de
compactación y presión de la formación
USOS
REGISTRO SÓNICO
Determinar la porosidad
Identificar Litología (densidad-neutrón)
Interpretar sismogramas sintéticos
Determinar las propiedades mecánicas de la
roca
Detectar la presión abnormal de la formación
Identificar la permeabilidad (a partir de la
forma de la onda)
Calidad del cemento.
ESTIMACIÓN DE PARÁMETROS
CON LA HERRAMIENTA SÓNICA
Velocidad de las ondas en el agua
Depende de:
- La temperatura
- Salinidad
- Presión
La variación de estos factores es de 500
pies / seg
Velocidad de las ondas en el aceite
Depende de:
- La composición
- Gas en solución
- Temperatura
- Presión
Velocidad de las ondas en el gas natural
Es considerada menos que el aceite y el agua
La velocidad acústica en el gas seco es de
1100 pies / seg
Velocidad de las ondas en la porosidad
La dependencia de la velocidad acústica en
la porosidad es :
A > porosidad < velocidad
En razón,
La cantidad de fluidos baja velocidad
por lo tanto,
mayor será el camino mas tortuoso que la
onda debe viajar a través de la matriz
PRESENTACIÓN DEL REGISTRO
Si el registro se corre solo, ocupa la pista 2 y 3, si se combina con
otros, va en track 3
La mayoría de las formaciones dan los tiempos de tránsito entre 40 ms / ft . y 140
ms / ft
El tiempo de tránsito del intervalo ∆t: se registra en microsegundos
por pie (ms / ft.)
tiempo de viaje integrado (TTI): Se obtiene simultáneamente
con la medida principal y es el tiempo medio de viaje en
milisegundos.
Se muestra por “pips” al lado derecho de la columna de la
profundidad.
Las pequeñas pepitas ocurren cada miliseg y los más grandes
se producen cada 10 miliseg.
Además de medir la porosidad permiten determinar:
El tipo de matriz de la roca (litología)
El tipo de fluido que llena los poros en la roca
Cuando la matriz es conocida y el espacio de los poros está lleno de
líquido una medida es suficiente
de lo contrario se necesitan tres medidas para determinar la
porosidad.
REGISTRO SÓNICO
Relación porosidad – Tiempo de tránsito
Tiempo de tránsito ∆t, o slowness es el inverso de la velocidad.
SONIC TRAVEL TIME (∆t )
Mide el tiempo de viaje del sonido a través de la roca, grabado en microsegundos por
pie o por metro (µsec / pie o usec / m, a veces µsec / pie o µsec / m):
Es la medida del tiempo (∆T ) tomada por la onda compresional en viajar
1 pie en la formación a lo largo del eje del pozo.
Expresado en microsegundos por pié: µs / pié (DT –AC)
Dependiente: litologia - porosidad
La herramienta emite desde el transmisor un pulso de sonido una vez o dos veces por segundo.
La primera llegada del sonido se detecta en dos o más receptores a pocos pies de distancia de
uno al otro y desde el transmisor.
El tiempo transcurrido entre la llegada del sonido a dos detectores es el tiempo de viaje deseada.
Tiempo de tránsito ∆t, o slowness es el inverso de la velocidad.
MATRIZ
TRAVEL TIME (∆t m)
Depende de la matriz misma.
FLUID
TRAVEL TIME (∆t m)
Es función de:
- Temperatura
- Presión
- Solución salina
TIEMPO DE VIAJE INTEGRADO - TTI
Presentación
TTI : Se muestra por pips en el lado derecho de la
columna de la profundidad.
Se da por una serie de puntos, por lo general se registra
en el extremo izquierdo de la pista 2.
Cada pequeño pico indica un aumento de 1 milisegundo
del tiempo total del viaje
Cada 10 ms se registra un pico grande.
El tiempo promedio de viaje entre dos profundidades
se obtiene contando los picos, es útil para propósitos
sísmicos, útil cuando se comparan los registros sónicos
de secciones sísmicas
10 miliseg
TIEMPO DE VIAJE INTEGRADO - TTT
Presentación
Velocidades sónicas en litologías: 6000-23000 pies/seg.
Para evitar fracciones decimales pequeñas se registra el
inverso de la velocidad t, en microsegundos por pie
(µs/pie) sobre un intervalo cerca de 44 (µs/pie) para
dolomita densa de porosidad cero a cerca de 190
(µs/pie) para el agua.
Tiempo de Tránsito: se registra en una escala lineal en
las pista 2 y 3 del registro
Tiempo de viaje integrado:
Se da por una serie de puntos, por lo general se registra
en el extremo izquierdo de la pista 2.
Cada pequeño pico indica un aumento de 1 ms del
tiempo total del viaje,
Cada 10 ms se registra un pico grande.
El tiempo de viaje entre dos profundidades se obtiene
contando los picos, es útil para propósitos sísmicos.
Es definida como la distancia entre los
receptores
h = determina la resolución vertical
Si la roca es densa (carbonatos):
- velocidad es muy grande,
- tiempo de tránsito es mínimo.
En una arena es lo contrario.
Ayuda a eliminar los efectos del pozo
(diámetro del pozo o inclinación de la
sonda)
REGISTRO SÓNICO
Resolución de la herramienta - SPAN
SALTOS DE CICLOS
Cycle skipping
En ocasiones la primera llegada de la onda
sonora, activa el primer receptor, pero es muy
débil para activar el segundo receptor.
En lugar de esto llega otra onda,
activa el receptor lejano y el tiempo de viaje
medido en este ciclo será muy prolongado.
Ocurre:
• Formaciones no consolidadas
• Fracturadas
• Saturadas de gas
• Lodos con aire o sección rugosa en el agujero,
donde la onda es altamente atenuada
generalmente por la refracción al cruzar una
EFECTOS DE SALTOS DE CICLO “CYCLE SKIPS” Y RUIDO Track 2: Nótese el comportamiento de la curva
roja en el registro “raw sonic” con problemas en saltos de ciclo “cycle skips” y ruido debido a las malas
condiciones del pozo (caliper ver curva azul)
SALTOS DE CICLOS
CYCLE SKIPPING
La curva del sónico muestra cambios
abruptos en la curva valores altos en el
tiempo de tránsito
Ocurre
En formaciones inconsolidadas
(particularmente en presencia de gas)
Formación de fracturas
SALTOS DE CICLOS
CYCLE SKIPPING
SALTOS DE CICLOS
CYCLE SKIPPING
Gas en la formación o en el lodo.
en un pozo en malas condiciones
puede producir estos saltos de ciclo
PRESENTACIÓN
TRACK 1
- Broca
- Caliper
- Rayos Gamma
TRACK 2
- DTc (Slowness compresional)
- SPHI (Porosidad Sonica Onda)
TRACK PROF.
- ∆TT: Tiempo de transito del intervalo
- ITT: Tiempo de viaje integrado
marcas generadas cada 10 ms del
tiempo total de viaje.
Con ITT en se puede calcular la
Velocidad de las Ondas en un intervalo.
El tiempo de Tránsito Acústico ∆t
se mide en microsegundos por pié (µs / pié)
depende de :
- Litología
- Porosidad o grado de compactación
- De la cantidad de fluido y tipo de fluido
Si se conoce la litología y los fluidos se puede determinar la
porosidad con el ∆t
El tiempo de Tránsito Acústico ∆t es afectado por:
Diámetro del pozo Inclinación de la sonda
Contenido de arcilla Fractura en la roca (salto de ciclo)
Tipo de lodo
- La velocidad de una onda
(Vp) = medida en términos
de pie / seg
- El recíproco (∆t ) es medido
en segundos por pie
- En el caso de matrices :
microsegundos /pie
REGISTRO SÓNICO
Curvas
1- ECUACIÓN DE WYLLIE
RELACIÓN TIEMPO PROMEDIO
FORMACIONES COMPACTADAS –ARENISCAS CONSOLIDADAS
La velocidad de las ondas elásticas a través de una litología dada es función de la porosidad.
Valores típicos para la ecuación
de Wyllie (µs/ft)
∆t del fluido:
~ 189 agua salada
~ 218 agua fresca
~ 238 Hidrocarburo
~ 626 Metano
Tiempo de tránsito ∆t, o slowness es el inverso de la velocidad.
1- ECUACIÓN DE WYLLIE
RELACIÓN TIEMPO PROMEDIO
FORMACIONES COMPACTADAS –ARENISCAS CONSOLIDADAS
2. ECUACIÓN DE TIXIER
RELACIÓN TIEMPO PROMEDIO
FORMACIONES NO COMPACTADAS
El factor de corrección de compactación, para
formaciones no compactadas:
Indicado cuando el intervalo de tiempo de tránsito
de las lutitas adyacentes excede en 100 µs / pies
Es determinado comparando con otros registros*
el valor de la porosidad en una formación limpia y
con agua.
Densidad* Neutrón* Resistividad*
∆t log = T tránsito lectura del registro,
µseg/m
∆tρ = Tiempo tránsito de la saturación
de fluido (620 µseg/m para lodos base
agua).
∆tmat = Tiempo de tránsito de la
matriz de roca, µseg/m
∆tsh = Tiempo de tránsito de la lutita,
µseg/m
Φ = porosidad.
Cp = factor de compactación
FACTOR DE COMPACTACIÓN
Se debe corregir
el efecto del fluido en
formaciones con
saturaciones altas de
hidrocarburos
- Luego aplicar la
corrección por
compactación
3. RAYMER – HUNT – GARDNER
C: Constante, varía entre 0.625 a 0.7
mas usado: 0.67
0.6: para rocas reservorio saturadas con gas
Valores típicos para la ecuación
de Raymer-Hunt-Garner (µs/ft)
∆t de la matriz:
~ 56 arenisca
~ 49 caliza
~ 44 dolomita
Otro método para calcular la porosidad
EJEMPLO
@ 10820´ calcular Ø
Tiempo de viaje =
TT = 65 µs / ft
Compare con
porosidad valores de
densidad y neutrón
∆t m = 51.6 µs / ft
La formación está
saturada de fluido:
∆t f = 189 µs / ft
PROCEDIMIENTO
CÁLCULO POROSIDAD
A partir del registro sónico con la curva del GR
- Determinar porosidades y litología
- Calcular Φs corregida por arcillosidad
1. Columna litológica
Analizar valores en la curva de GR (GAPI) vrs valores en
la curva del sónico (∆t)
2. Determinar: porosidad sónica (Φs) y (Φsc) corregida por
arcillosidad. Emplear las fórmulas:
- IG = G.leido - G.minimo G.leido = zona de interés
G.max - G.mínimo G.mín = en arena limpia
G.max = en arcilla
- Vsh se puede hallar
por gráfico
por fórmula
- Para la porosidad sónica
Φs = ∆t log - ∆t mat
∆t f - ∆t mat
Φsc = Φs x (1-Vsh)
Φsc = porosidad sónica corregida por arcillosidad
3. Determinar valores promedios de Rayos Gamma y
tiempos de tránsito para las areniscas, calizas y lutitas
Se hacen las lecturas directas en el registro para cada
caso. Valores de Gamma Ray:
En arenas: 25-40 API
En calizas: 8-15 API
En arcillas: 110-140 API
3. Las calizas poseen altos o bajos contenidos de arcilla,
explique la respuesta
Emplear fórmula del punto 2 y analizar
4. Cual es el tiempo de tránsito integrado entre las
profundidades (xxxxx, xxxxx) qué significa el dato que se
obtiene.
5. Cual es el tiempo de tránsito integrado para las calizas,
arcillas y areniscas.
El tiempo de tránsito integrado se registra en el extremo
izquierdo de la pista 2.
Cada pequeño pico indica un aumento de 1 µs de tiempo
total de viaje,
Cada 10 µs se registra un pico grande.
El tiempo de viaje entre dos profundidades se obtiene
contando los picos.
PROCEDIMIENTO
CÁLCULO POROSIDAD
Resolver la ecuación
gráficamente:
Carta Por-3m
(Shlumberger-
Evaluación de la
porosidad del sónico):
En la abscisa, se ingresa
el valor:
Tlog = 352 µm
Vmat = 5500 m/seg
Se proyecta la línea hasta
encontrar el valor de Vmat.
Se traza una línea horizontal
para emcontrar la porosidad
FACTORES QUE AFECTAN LA
POROSIDAD SÓNICA
Ruido
Efectos ambientales:
El hueco
agrandado
Formación de
fracturas
Centralización
inadecuada
FACTORES AFECTAN
LA INTERPRETACIÓN
SÓNICA
LITOLOGÍA
Es necesario conocer la litología para
obtener la Vma,
sino se utiliza la litología correcta, se
producen cálculos erróneos
POROSIDAD SECUNDARIA
El sónico generalmente ignora la
porosidad secundaria.
FACTORES QUE AFECTAN LA
INTERPRETACIÓN SÓNICA
TIPOS DE FLUIDOS
- La profundidad de investigación del sónico
es muy somera,
por lo tanto la mayoría de fluidos vistos por
el sónico es filtrado de lodo.
Petróleo = no afecta
Agua = no afecta,
excepto donde el fluido de perforación es
muy salino
y por lo tanto se debe usar
∆t fl = 185 µs / pie
Conociendo la litología se puede calcular la
porosidad
El efecto del fluido en formaciones
- con altas porosidades
- Con alta saturación de hidrocarburos
- Se debe corregir por:
Después de aplicar el factor de compactación
FACTORES QUE AFECTAN LA
INTERPRETACIÓN SÓNICA
Cuando el espacio poroso
contiene gas el ∆t (fluido) se
incrementa, con resultado
optimisticos en la porosidad
GAS (en formaciones no compactadas)
Ocasiona lecturas de ∆t muy altas (generalmente a
profundidades menores de 3000 pies).
El gas entre los granos de arena disminuye la energía
de la onda compresional como resultado de un ∆t
mayor que en arenas compactadas, el pulso sónico
transitará de un grano de arena a otro y el efecto del
gas se reducirá.
Una formación saturada de gas
presenta velocidades menores que
cuando se encuentra saturada de
agua.
la curva se desviará hacia la
izquierda (∆t)
FACTORES QUE AFECTAN LA
INTERPRETACIÓN SÓNICA
ARCILLA
El contenido de arcilla ocasiona una lectura de ∆t muy alta para un cálculo de porosidad efectiva,
debido a la porosidad de la arcilla, dos formas de corregir esta lectura son:
Φsc = Φ * (1 - Vsh)
Φse = ∆t log - ∆t mat x 100 – Vsh x ∆t sh - ∆t ma
∆t f - ∆t mat ∆t mat
Φsc = Porosidad sónica corregida por arcillosidad
Φse = porosidad efectiva corregida por arcillosidad o compactación
∆t sh = tiempo de tránsito en una lutita adyacente
Vsh = Volumen de arcilla
La corrección por efecto de shale = cuando ∆t (sh) excede 100 µ sec / ft multiplicando la porosidad calculada por 100
/ ∆t (sh)
FACTORES QUE AFECTAN LA
INTERPRETACIÓN SÓNICA
COMPACTACIÓN
EL ∆t se leerá muy alto en formaciones de
arena no compactada.
Las correcciones por compactación se
pueden efectuar cuando se conoce el factor
de compactación Bcp
Bcp
Se puede obtener de las arcillas alrededor de
la formación:
Bcp = Φs
Φ otra fuente
Ejemplo: Φsónica = 25%
Φneutrón = 20%
Bcp = 25% = 1.25
20%
Φs corregida = Φs x 1
Bcp
EFECTO DEL HUECO
El sónico compensado no es afectado por el
cambio en el tamaño del hueco.
Excepto en el caso de huecos rugosos y
grandes, donde la señal sónica es muy alta
debido a la señal del lodo y al daño de la
formación.
REVOQUE
No tiene efecto sobre el sónico compensado
porque el tiempo de tránsito a través del
revoque se compensa
FACTORES QUE AFECTAN LA
INTERPRETACIÓN SÓNICA
PRESIONES
ANORMALES
Las formaciones
permeables que
presentan presiones
anormales altas, por lo
general
están sobreyacidas por
arcillas sobrepresionadas
que tienen un exceso de
agua en los poros.
El ∆t es mayor en éstas
arcillas que en las que se
compactan normalmente.
FACTORES QUE AFECTAN LA
INTERPRETACIÓN SÓNICA
EL RUIDO
Ruido generados mecánicamente
Ruido en los pozos rugosos puede
desencadenar circuitos de detección
antes de la primera llegada,
provocando una falsa (más corto)
aparente primera llegada.
Para limitar este efecto, todos los
circuitos del receptor se desactivan
durante 120 microsegundos después
el pulso.
FACTORES QUE AFECTAN LA
INTERPRETACIÓN SÓNICA
EFECTOS DE LA ONDA DE LODO
La primera llegada de un onda es “P” que ha viajado a través
de la formación.
En algunos circunstancias, “la onda de lodo” llega primero.
Esto ocurre cuando distancia entre Tx-Rx es menor que la
distancia en la velocidad de la onda P a través de la
formación, el lodo, el diámetro de la perforación y el diámetro
de la herramienta.
Las herramientas están diseñadas para evitar esto haciendo
la distancia Tx-Rx lo suficientemente grande.
La atenuación de la señal puedes verse
afectada por :
- El hueco del pozo agrandado
- Formación de fracturas,
- Gas en el pozo o la formación
- Centralización inadecuada
Estos efectos pueden producir:
Atenuación de la señal que resulta en "saltos
de ciclo" o picos de DT representados en el la
curva como valores muy altos-
Centralización inadecuada de la herramienta
Velocidad muy alta en el registro muestra
"ruido en tránsito de la ondad“ o DT con picos
con valores muy altos o muy bajos.
FACTORES QUE AFECTAN LA
INTERPRETACIÓN SÓNICA
EFECTOS AMBIENTALES
La atenuación de la señal puedes verse afectada por :
- El hueco del pozo agrandado
- Formación de fracturas,
- Gas en el pozo o la formación
- Centralización inadecuada
Estos efectos pueden producir:
Atenuación de la señal que resulta en "saltos de ciclo" o picos de DT representados
en el la curva como valores muy altos-
Centralización inadecuada de la herramienta
Velocidad muy alta en el registro muestra "ruido en tránsito de la ondad“ o DT con
picos con valores muy altos o muy bajos.
POROSIDAD EN FORMACIONES
ARCILLOSAS - SÓNICO
Cuando hay lutitas en
la formación no se
puede obtener un valor
adecuado Φ
El ∆t aumenta en
presencia de lutitas
debido a la cantidad
de agua presente
Las lecturas de Φ se ven
afectadas, por lo tanto se
debe conocer modelo
presente de lutitas y
realizar correcciones por
compactación
La Φ puede ser obtenida a
partir de la respuesta de las
herramientas, debe luego ser
corregida
La profundidad de
investigación es somera,
generalmente alcanza
hasta la zona lavada
RESPUESTA DEL REGISTRO SÓNICO
EN PRESENCIA DE ARCILLA
Cuando los minerales de arcilla están
presentes en un reservorio hay un efecto
significativo en mediciones ∆t.
Para un grano individual de cuarzo en una
formación limpia, el ∆t = 55,5 ms / ft.
Cuando hay presencia de arcillas el ∆t
cambia dramáticamente.
La herramienta sónica registra como un
grano de arena junto con los minerales de
arcilla (70-140 MS / m).
El resultado
la herramienta sónica "ve" un mucho
más alto "promedio" ∆t cuando hay
presencia de minerales de arcilla
están presentes.
A través de la ecuación de Wyllie
Time-Media, este aumento en ∆t se
traduce como un aumento en la
porosidad sónica
En el análisis de una arena arcillosa puede
potencialmente reducir la saturación de
agua de un reservorio haciendo parecer
productivo
PROCEDIMIENTO
ANÁLISIS DE ARENAS ARCILLOSAS
Cuando el volumen de arcilla es menor del 15% del volumen total de la roca, se
asume que la presencia de minerales arcillosos no tiene un efecto significativo en la
respuesta de las herramientas.
1. Determinar el volumen de “shale” (Vsh) en la zona de interés:
- Vsh del Gamma Ray: - Vsh del SP - Vsh del los registros de
Neutrón - Porosidad
PROCEDIMIENTO PARA EL ANÁLISIS DE
ARENAS ARCILLOSAS
2. Determinar la porosidad efectiva (Φe)
Los tres métodos más comunes de la corrección de la porosidad mediciones
para la presencia de arcilla se describen de la siguiente manera:
- porosidad efectiva (Φe)
del registro sónico
- porosidad efectiva (Φe)
del registro de densidad
- porosidad efectiva (Φe)
del combinación Neutron_Densidad
PROCEDIMIENTO PARA EL ANÁLISIS DE
ARENAS ARCILLOSAS
3. Determinar la saturación de agua efectiva Swe
- Método de Simandoux Método de Fertl Método Arcilla dispersa
TALLER
Leer ∆t para los siguientes intervalos y calcular Ø
s, para:
3374`-3382`
3386`-3392`
3394`-3398`
3402`-3408`
3410`-3414`
Asuma ∆t matrix 55.5 µ seg/pie
∆t fluido 189 µ seg/pie
Qué cambio litológico ocurre a 3415`
Cuál es TTI a 3425`
Verifique el valor obtenido para Ø s en el Registro
4, leyendo el ∆t
TALLER
PREGUNTAS
1. Cuál es el parámetro físico, medido por la herramienta sónica?
2. En relación con la porosidad de la formación, Qué quiere decir una formación
lenta?
3. Qué causa el “Cycle skipping”? cómo se puede reconocer en el registro sónico?
4. Cuál es la profundidad de investigación dentro de la formación de un registro
sónico?
5. Qué significa “Tiempo integrado de viaje? Cómo se usa? y para qué es útil?
6. Cuáles son las ventajas de un registro sónico de espaciamiento largo ?
TALLER
7. Cómo está relaciona la porosidad para formaciones consolidadas? está
relacionada con la ecuación de Wyllie?
8. Enumere los diferentes tipos de registros que miden la porosidad y que están
relacionados con las propiedades acústicas de la formación.
Explique la diferencia entre cada uno y que miden.
9. Cuáles son los factores que afectan las medidas de porosidad en un registro
acústico?
10. Presentación de las curvas del registro – explique
VELOCIDADES DE ALGUNOS MATERIALES
Muchos materiales se han caracterizado por su lentitud acústica por ejemplo:
- una onda acústica se propaga a través de acero con una velocidad de 187 µs/m (158
µs/pie):
Las ondas compresionales viajan
a través de la arenisca con un
porosidad nula a una velocidad de
(182 µs/m, 55 µs/pie)