El Corte de Núcleos y la Petrofísica CESUNV 2014
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El Corte de Núcleos y la Petrofísica ING. ALEJANDRO CORRAL AGUIRRE Profundidad Estimada del Corte. Formación a Perforar Condiciones de Circulación: Normal Fluido de Perforación El objetivo de cortar y obtener núcleos útiles para evaluar la composición y/o presencia de hidrocarburos Un problema común en el corte del núcleos, es la identificación del intervalo a nuclear. Los profesionales identifican este punto estudiando datos disponibles de otros pozos en el área y correlacionándolos, datos sísmicos y resultados de la revisión de los recortes que se obtienen con el fluido durante la perforación.
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El Corte de Núcleos y la Petrofísica
ING. ALEJANDRO CORRAL AGUIRRE
Profundidad Estimada del Corte.
Formación a Perforar
Condiciones de Circulación: Normal
Fluido de Perforación
El objetivo de cortar y obtener núcleos
útiles para evaluar la composición y/o
presencia de hidrocarburos
Un problema común en el corte del núcleos, es la identificación del intervalo a nuclear. Los
profesionales identifican este punto estudiando datos disponibles de otros pozos en el área y
correlacionándolos, datos sísmicos y resultados de la revisión de los recortes que se obtienen
con el fluido durante la perforación.
El Corte de Núcleos y la Petrofísica
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EL CORTE DE NUCLEO ES UN MUESTREO DE LAS ROCAS
Para que sea efectiva, la extracción de
núcleos debe ser planeada teniendo en
cuenta, principalmente, la Evaluación
de la Formación.
El flujo del fluido de perforación a lo
largo de la tubería de perforación
circula entre los barriles exterior e
interior pero no puede pasar por dentro
del barril interior, esto trae como
resultado que haya mayor recuperación
del núcleo y menos arrastre de los
fluidos de la formación que lo saturan,
por el lodo de perforación .Cuando la
cantidad deseada del núcleo es cortado
o cuando el barril está lleno, el barril
muestrero es alzado del fondo.
SECUENCIA OPERATIVA
Diagrama donde se muestra en:
a) la operación de núcleo y
b) b) la recuperación del núcleo del
fondo del agujero.
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Se obtiene un núcleo más grande, en una operación de corte.
Es útil para tomar núcleos en formaciones consolidadas de todos los tipos de
litología (areniscas, calizas, dolomías, sales, rocas ígneas y metamórficas, etc.
Ventajas del muestreo convencional
× La técnica requiere que se saque toda la tubería de perforación del agujero y
se fije el equipo especial de muestreo en ella, antes de empezar las
operaciones de muestreo.
× Para reanudar las operaciones de perforación normales es necesario sacar la
tubería de perforación del agujero y reponer el equipo de perforación quitando
el equipo de muestreo especial.
× No se puede recuperar la muestra sin sacar toda la tubería de perforación del
agujero.
× El atascamiento del núcleo es uno de los motivos más comunes para la
terminación prematura del núcleo convencional.
Desventajas del muestreo convencional
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La mayoría de los barriles muestreros, , están
diseñados con un barril interior y un barril
exterior.
El barril exterior, el cual usualmente es de
tubería de acero, es similar al drill collar
(lastrabarrena de acero) de perforación, rodea
a otro barril (barril interior) que permanece fijo
mientras el barril exterior gira.
El núcleo está contenido en el barril interior.
Para la construcción de este barril se usa una
tubería lisa con el fin de facilitar la entrada del
núcleo.
El flujo del fluido de perforación hacia abajo es
a través del espacio anular entre los dos tubos.
Elementos importantes de un barril
convencional y a presión.
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Partes esenciales del
barril con esponja El barril nucleador con esponja resulta ser un
método aceptable, económico y conveniente
para obtener mejores datos de saturación de
aceite
NUCLEO CON ESPONJA
Muchos de los campos candidatos a someterlos a recuperación mejorada no tienen
información confiable concerniente a la saturación de aceite. Con el nucleador con esponja no
solo se obtiene la saturación de aceite, ya que también permite conocer la saturación de agua
y, bajo condiciones controladas, la saturación de CO2.
Los fluidos de la esponja son extraídos y los volúmenes de aceite y
agua son calculados.
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Cambios de saturación de fluidos en el núcleo por cambios
de presión y temperatura al llevarlo a la superficie.
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Típicamente, en el núcleo tomado en un yacimiento que parcialmente ha
producido con un mecanismo primario cambian las saturaciones al ser llevado
a la superficie de la manera mostrada en la Figura.
Debido al impacto sobre el aceite de yacimiento por cambios de presión y
temperatura, las saturaciones resultantes por el análisis en laboratorio de un
núcleo subestimarán la cantidad de aceite remanente en el yacimiento que ha
producido durante un cierto tiempo.
El uso de barriles nucleadores con esponja, o bajo presión, es una
manera de conservar las saturaciones in situ o por lo menos recuperar, como
es el caso de la técnica de la esponja, el aceite expulsado del núcleo por el
gas en solución. La cuantificación es realizada mejor sobre todo el tramo del
yacimiento, lo cual requiere que los núcleos sean tomados de forma continua.
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Para realizar ese tipo de
estudios es necesario contar
con núcleos de fondo, los
cuales son preparados para
obtener los tapones o testigos
a los que se les hacen los
análisis y posteriormente
procesados en los equipos de
medición como el poro-
permeámetro, para obtener
los valores de porosidad y
permeabilidad, así como, de
presión capilar
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Para realizar estudios
petrográficos y sedimentológicos
es necesario preparar láminas
delgadas, por lo cual se requieren
cortadoras, pulidoras, para
obtener el material apropiado
para su estudio en el microscopio
petrográfico . Este tipo de análisis
puede ser realizado tanto en los
departamentos de estudio
sedimentario de las empresas o
Universidades
También pueden llevarse a cabo
algunas de estas observaciones
en las esquirlas o recortes de
perforación utilizando microscopio
estereoscópico.
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Un método para la identificación de porosidad corresponde como se ha dicho, al análisis de
láminas delgadas impregnadas. Para identificar la porosidad en las muestras, es necesario
impregnar con azul de metileno las láminas delgadas o su caso con tinta fluorescente. Esta
técnica consiste en cortar una tableta de roca, preparar la resina hepóxica combinándola
con un catalizador y con azul de metileno o tinta fluorescente. La resina preparada se vacía
a un pequeño envase de plástico, se sumerge la tableta de roca y se mete a una bomba de
vacío. De esta forma, al exponerse nuevamente a la presión atmosférica se logra que los
poros de la roca se rellenen por la resina entintada, para luego dar tiempo para que esta
solidifique. Lo siguiente es elaborar, una lámina delgada de la forma tradicional. Entonces
es cuando al observar al microscopio petrográfico, la lámina presentará zonas fluorescentes
o en azul si cuenta con porosidad, ayudando esto a cuantificarla de manera aproximada y a
facilitar la identificación del tipo de porosidad (Figura ).
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análisis de láminas delgadas impregnadas
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Para el cálculo de porosidad se utiliza una imagen digital de una lámina delgada
impregnada. Empleando un software de diseño, se identifica el área total de la imagen
(Figura A) y a continuación se traza una curva cerrada sobre todas las zonas porosas
encontradas (Figura B). El programa calcula el área de las curvas trazadas y de esta
manera, con una simple diferencia de áreas se puede calcular el porcentaje de área
correspondiente en este caso a la porosidad de la roca
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Es conveniente considerar la posibilidad de que haya discrepancia entre los
análisis petrofísicos obtenidos en laboratorio con los elaborados a través de la
información de los registros geofísicos de pozos, varios son los motivos por los
cuales se pueden ocasionar estas variaciones y una de ellas es la falta de calidad
en los registros durante su adquisición, por lo que es recomendable tener
conocimiento de las limitaciones de cada una de las herramientas en las
diferentes condiciones de operación de las mismas y considerar hasta donde
puede ser confiable la evaluación elaborada con ellos.
Por otro lado, conviene recordar que las determinaciones petrofísicas
obtenidas en núcleos son de tipo puntual y dependerán de la posición
seleccionada del núcleo, por lo que es recomendable calibrar la
información de núcleos con los registros que permitan incrementar la
confiabilidad de los resultados de ambos.
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Debemos recordar que el desarrollo de la porosidad y permeabilidad de las
rocas almacenadoras y productoras de fluidos depende del ambiente de
depósito en donde se formaron éstas, y los procesos posteriores a los que
hayan sido sometidos por lo que se considera necesario conocer a través de
los estudios petrográficos y sedimentológicos efectuados en láminas delgadas
obtenidos de los recortes de perforación o de los núcleos, observaciones
como:
o Tipo de litología
o Minerales principales y accesorios
o Cementante
o Textura
o Contenido faunístico
o Ambiente de depósito
o Procesos diagenéticos, etc.
Que nos proporcionarán criterios para entender el porqué de la presencia
o ausencia de porosidad y permeabilidad en las rocas que se están
estudiando.
