REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA

EDUCACIÓN UNIVERSITARIAINSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO

“SANTIAGO MARIÑO”EXTENSIÓN C.O.L – SEDE CIUDAD OJEDA

HERRAMIENTAS ESPECIALES DE PERFILAJE

Autores:

Dean, Richard RamonC.I: 20.858.740

Ciudad Ojeda, julio 2013

Equipos especiales a medida que se perfora

Tecnología LWD

Registro durante la perforación (LWD) es una técnica de transmitir las herramientas de pozos de perforación de pozos en el pozo como parte del ensamblaje de fondo. Estas técnicas de LWD (Logging While Drilling), ha revolucionado el proceso de perforación permitiendo la captura, transmisión en tiempo real, e interpretación de perfiles e imágenes del fondo del pozo mientras se perfora, ofreciendo la posibilidad de definir acciones correctivas o preventivas dependiendo de las diferencias entre los pronósticos del modelo geológico disponible y las mediciones, para así enfrentar con éxito los retos planteados. Usualmente se aplica en pozos horizontales e inclinados para la obtención de registros en tiempo real. La revisión histórica muestra el desarrollo de la tecnología de toma de registros mientras se perfora o LWD, por las siglas en ingles “Logging While Drilling”, desde el momento en que solo era considerada como una alternativa que permitía hacer los procesos de perforación más seguros y eficientes. Presenta una clasificación que considera la necesidad de tecnologías que permitan tomar medidas en tiempo real, lo cual lleva implícitamente al desarrollo de la tecnología LWD. De un modo muy general se describen las herramientas, en aspectos tales como el tipo de medida registrada, los problemas enfrentados para el desarrollo de la herramienta en cuestión y los presentados cuando ya ha sido comercializada.

Herramientas del sistema de registro mientras se Perfora (LWD)

Las herramientas básicas que conforman la tecnología de registro LWD son: densidad, neutrón, rayos gamma, resistividad y sónica. Las tres últimas herramientas se describen como herramientas individuales mientras la descripción de las herramientas densidad y neutrón se hace de manera simultánea para algunas herramientas y para otras de manera individual, dado que algunas empresas no las utilizan como servicios individuales sino que las combinan dentro de una sola herramienta lo que permite prestar un servicio integrado de densidad y neutrón.

Herramientas de densidad

Las herramientas d densidad se clasifican en SLD y CDN:

SLD: La herramienta de lito-densidad estabilizada o SLD por las siglas en inglés “Stabilized Litho Density” contiene una fuente de rayos gamma de Cs 137 , dos detectores tipo centelleómetro espectral de 254 canales y dos estabilizadores de tamaño máximo, es decir del mismo diámetro de la broca, colocados en un collar

de perforación de acero. Una cuchilla estabilizadora especial ó estabilizadora, que contiene tres ventanas de baja densidad está ubicada exactamente sobre la fuente y los detectores.

CDN: Esta herramienta de densidad se llama CDN por las siglas en inglés "Compensated Density Neutron", la cual hace parte de una configuración en que están presentes las herramientas de densidad y neutrón. La herramienta de densidad CDN miden efecto fotoeléctrico y densidad total utilizando contadores tipo centelleómetro y tubos fotomultiplicadores, ubicados debajo de un estabilizador a dos distancias desde la fuente de rayos gamma de Ce.

Herramientas de neutrón

Las herramientas de neutrón se clasifican en CNØ (Compensated Neutron Porosity) y CNT (Compensated Neutron Thermal):

CNØ: La herramienta de neutrón porosidad suministra datos de alta calidad para el registro de neutrón porosidad. La gran mayoría de los rayos gamma detectados provienen de los 38 neutrones térmicos que son capturados por los collares de perforación, los cuales también coliman los rayos gamma originados en la formación.

CNT: Esta herramienta es una nueva herramienta diseñada para aplicaciones en pozos de diámetros pequeños. Emplea para los detectores cercano y lejano, dos grupos de detectores de neutrón de He.

Herramienta de rayos gamma

La herramienta de rayos gamma está conformada por dos circuitos de detectores independientes con dos grupos opuestos de tubos “Geiger Mueller”. Esta configuración redundante, suministra dos registros de rayos gamma naturales independientes. Las tasas de conteo de los grupos de detectores se combinan para optimizar la precisión estadística. Sin embargo, en el evento poco usual que un grupo de detectores falle, un registro de rayos gamma corregido puede ser producido con el segundo grupo detector.

Herramientas de resistividad

Se dividen en las herramientas de resistividad por propagación de onda electromagnética y las herramientas de resistividad tipo “Laterolog”. Existe otro tipo, el de resistividad normal corta el cual se utilizo en las etapas iniciales de

comercialización de esta técnica, pero que ha entrado en desuso porque su aplicación real ha estado más orientada a la correlación que a la evaluación cuantitativa de la formación.

Herramienta sónica

Con las herramientas de registro sónico, una señal acústica generada en un transmisor en la herramienta, viaja a través de la formación y posteriormente arriba a un receptor ubicado en la herramienta

Tecnología MWD

La tecnología de tomar medidas mientras se perfora o MWD, por las siglas en ingles “Measurement While Drilling”, es la tecnología de tomar medidas relacionadas con la perforación, medidas direccionales y del ambiente de pozo y transmitirlas en tiempo real hasta superficie. Registrar mientras se perfora o LWD, es la tecnología de medir las propiedades de la formación mientras se perfora; por tanto las medidas LWD son realmente una parte especializada de las medidas MWD, las cuales brindan solo medidas de las propiedades de las formaciones. A continuación se presenta en forma general lo que ha sido el desarrollo de la tecnología LWD, la cual está basada en gran parte en el desarrollo de la tecnología MWD. Debido a que las herramientas LWD son instrumentos para evaluación de la formación que registran los datos en su memoria y deben pasar estos datos a la herramienta MWD, para su transmisión a superficie en tiempo real, resulta pertinente destacar que el desarrollo histórico de la tecnología LWD comienza exactamente con la aparición de la primera herramienta MWD para evaluación de la formación.

Tecnología RSS

Es una herramienta diseñada para perforar en forma direccional con rotación continua desde la superficie, lo que elimina la necesidad de deslizar un motor direccional. Los sistemas rotativos direccionales (RSS por sus siglas en ingles) son desplegados generalmente durante la perforación de pozos direccionales, horizontales, o de alcance extendido. Los sistemas rotativos direccionales de última generación poseen un grado de interacción mínima con el pozo, por lo que la calidad de éste se preserva. Los sistemas más avanzados ejercen una fuerza lateral consistente similar a los estabilizadores tradicionales que rotan con la sarta de perforación u orientan la barrena en la dirección deseada mientras rotan en

forma continua con el mismo número de rotaciones por minuto que la sarta de perforación

Equipos especiales de perfilaje

Estos registros no se utilizan con mucha frecuencia (debido a su alto costo), sino cuando el área presenta complicaciones litológicas y/o estructurales. Generalmente se utilizan junto con un perfil de GR (Gamma Ray).

Registro de buzamiento (Dipmeter)

El Dipmeter es una herramienta que posee cuatro brazos a 90º, los cuales registran los cambios de buzamientos de los estratos, por medio de lecturas de resistividad. Debe utilizarse junto con un GR, debido a que los buzamientos estructurales se miden sobre los planos de estratificación de loas lutitas, ya que las arenas poseen buzamientos estratigráficos dentro de los paquetes, dentro de los cuales pueden haber estratificación cruzada.. Si no tomamos en cuenta la litología sobre la cual se mide el buzamiento se corre el riesgo de medir un buzamiento estratigráfico dentro de una arena y no un buzamiento estructural sobre una lutita

Registro de resonancia magnética (CMR).

El perfil de Resonancia Magnética Nuclear permite adquirir nuevos datos petrofísicos que contribuyen a la interpretación, en especial de las zonas complejas. Es una herramienta nueva que se basa en la medición de los momentos magnéticos que se producen en los hidrógenos que contiene la formación cuando se induce sobre ellos un campo magnético. Utiliza dos campos magnéticos con la finalidad de polarizar los átomos de hidrógeno (dipolos naturales), y conseguir una medida del tiempo de relajación T2. La herramienta se llama CMR. Se utiliza para determinar porosidades. Varios estudios de laboratorio demuestran que la porosidad medida por CMR está muy próxima a la porosidad medida en los núcleos.

Registro de imágenes (FMI)

Existen herramientas que proporcionan imágenes de las rocas en el subsuelo, que sirven sobre todo para diferenciar capas de arena y arcilla y para estudiar estructuras sedimentarias. Las imágenes se pueden obtener por varios

métodos: imágenes resistivas, imágenes acústicas o imágenes por resonancia magnética. La herramienta para obtener imágenes resistivas se denomina FMI.

Registro RFT

Esta herramienta mide el gradiente de presión de los fluidos que se encuentran dentro de las formaciones, esto es de mucha utilidad a la hora de ubicar CAP (contactos agua–petróleo) y CPG (contactos petróleo–gas), ya que los fluidos (gas, petróleo y agua) poseen diferentes gradientes de presión. La herramienta RFT también sirve para combinarse con perfiles de pozos para calibrar contactos más precisos.

Registro de inducción 3d (3DEX)

Es una herramienta nueva que determina la resistividad horizontal (Rh) y la resistividad vertical (Rv) de una formación siliciclástica, para así poder determinar su grado de anisotropía. Cuando la formación posee una litología homogénea (90 % de arena ó 90 % de lutita) las resistividades horizontales y verticales poseen valores muy similares, en este caso la anisotropía de la roca es baja. Pero en cambio, en formaciones que poseen litologías heterogéneas (50 % de arena y 50 % de lutita) de forma intercaladas, las resistividades horizontal y vertical alcanzan su máximo valor de diferencia, en este caso se dice que la roca posee una alta anisotropía.