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JAVIER ALFREDO ESPINOZA RODRIGUEZ

LIMA - PERU , 1983

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TESIS DE GRADO

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

PROGRAMA ACADEMICO DE GEOLOGIA MINAS Y METALURGIA

USO DEL COMPUTADOR DURANTE LA EXPLORACIÓN PETROLÍFERA

USO DEL COMPUf.AOOR DURANTE LA EXPLORACION PETROLIFERA -----------------------------------------------------------

CAPITULO I : Generalidades

1.1 Introducci6n

1.2 La computadora .ANALOG

1.3 La computadora DIGITAL

1.4 Agradecimi�ntos

CAPITULO II : Aplicaciones Geol6gicas

2.1 Método de Aplicaci6n

2.2 Mapas Isopacos y Estructurales

2.3 Mapas de Facies

2.4 Análisis de datos

CAPITULO III Análisis de Tendencias

3.1 Significado geol6gico de Tendencia

3.2 Superficies Regionales

3.3 Anomalías en superficies.regionales

3.4 Cálculo en la determinaci6n de las superficies regionales

3.5 Valor del Análisis de tendencias para la interpretaci6n

CAPITULO IV Sistemas de Datos de Pozos

4.1 Especificaciones Generales

4.2 Almacenamiento de datos

Correlaci6n eléctrica

- Secciones Estratigráficas

- Conteo de la Arena Neta

- Colecci6n y evaluaci6n de la informaci6n

- Ingreso de la evaluaci6n

Pag 1

5

11

15

- Listado preliminar de la IBM

- Listado final de la IBM

- Plateo y mapeo de la Informaci6n

- Determinaci6n de la Escala: SLlvl y GRID

a) escala

b) intervalos del grid

c) forma de seleccionar el grül

d) selecci6n del SLM

- Mapeo preliminar

- Correcciones y almacenamiento en la cinta master

- .tvlapeo final

4.3 Ventajas de los mapas computarizados

CAPITULO V Descripci6n del programa ANALOG utilizado

5.1 Comentarios generales

5.2 Calibraci6n de los registros utilizados

5.3 Criterios para determinar el Net Pay

5.4 Análisis ele Cross-Plots

5.5 Histogramas

5.6 F6rmulas utilizadas en los cálculos ANALOG

CONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

BIBLIOGRAFIA

* * * * * * * * * * * *

Pag

24

34

34

35

CAPITULO I Generalidades

1.1 Introducci6n

Pag. 1

A principios de la década del sesenta, la computadora ha cumplido un

papel cada vez más importante como una herramienta auxiliar tanto pa­

ra el geólogo de exploraci6n, como para el paleont6logo. Así tenemos

que en los inicios de los años setenta, ya se le utilizaba en forma

rutinaria para:

- Ploteo automático y el trazado de curvas de los datos del subsuelo

- Ajustes de superficies mediante mínimos cuadrados para determinar

los gradientes regionales y las anomalías locales

- Hallar el análisis estadístico multivariado de datos geol6gicos

complejos ó también debido al gran número de ellos

-Manipular grandes volúmenes de datos del pozo y otros tipos de in­

formaci6n para la exploraci6n y desarrollo de reservorios ,etrolí­

feros

Mejoras que podrían obtenerse en la interpretaci6n de datos magnéti­

cos y gravimétricos en forma cuantitativa, particularmente en las

técnicas para interpretar estructuras geológicas mediante la compara­

ción de datos magnéticos y gravimétricos observados en campos teóricos

que se producirían por medio de un modelo geol6gico, dependen sobre

todo, de las capacidades de altas velocidades de las computadoras e­

lectrónicas. El procesamiento de datos de los registros de pozos, se

hace cada vez más indispensable, conforme se incrementan el número de

registros usados· en la interpretación, así como las longitudes de los

intervalos que deben de interpretarse.

Simultáneamente las rutinas de interpretaci6n cada- vez se hacen más

complicadas. Las computadoras, reducen el tiempo que se requiere para

completar los cálculos necesarios para las interpretaciones complejas

y para representar gráficos de los registros de campo en varios tipos

de representaci6n, escalas 6 sensitividades.

El procesamiento de los registros proporciona información en formatos

Pag. 2

que son utilizados con rapidez para su interpretación geol6gica y su

posterior integraci6n con otros datos.

En general en las Últimas dos décadas, el manejo de las computadoras

en los diversos campos de la ingeniería se ha generalizado y a su

vez perfeccionado de tal manera, que ha originado lo que se conoce

como 'la explosi6n infonnativa', lo cual significa que muchas más

cosas pueden ser escritas en números y por lo tanto ser operados por , .

maquinas.

Dos tipos de máquinas (y una hibridizaci6n de las dos), merecen el

título de computadoras; ellas son el diseño .ANALOG y el DIGITAL.

Ambos tipos pueden usar energía eléctrica, hidráulica 6 nelllllática.

Solamente las computadoras eléctricas son de más capacidad y de uso

muy amplio para los propósitos generales en los problemas de inge-

1.2 La_Computadora_.ANALOG:

Este tipo de computadora es de un diseño pequeño, barato y es capaz

de realizar las operaciones comunes de adici6n, sustracci6n, multi­

plicaci6n y divisi6n. Además tiene la capacidad adicional de reali­

zar integraci6n, diferenciación y otros procesos avanzados. Su ma­

yor uso en el pasado ha sido en tipos de control donde se medían

temperaturas, ·presiones y otras propiedades físicas.

Esta computadora reemplaza las funciones de observaci6n y correcci6n

que anteriormente correspondían a un trabajador adiestrado eficaz­

mente; ofrece también una habilidad superior para medir y controlar

que el hombre. Desafortunadamente este mecanismo es muy limitado y

s6lo realiza lo que le ha sido estrictamente programado. La imper­

fecci6n más grande de esta computadora es que no puede realizar una

correcci6n hasta que ocurra una desviaci6n del valor deseado. En

combinaci6n con la computadora digital, ha sido posible corregir es­

ta debilidad fundamental del diseño .ANALOG.

Pag 3

Además de sus fllllciones como mecanismo de control, esta computadora ha tenido un uso considerable en manos de ingenieros y científicos expertos, como lD1 mecanismo para resolver ecuaciones diferenciales así como f6rmulas matemáticas complejas. También se le usaba para la simulaci6n que es actuar de un modo idéntico al de lD1 mecanismo 6 fen6meno físico. El diseño LINK TRAINER es probablemente la compu­tadoraanalog más conocida y fllllciona exactamente como lo hace un ae­roplano.

Actualmente los ingenieros son capaces de simular un gran número sorprendente de operaciones petroleras, mineras, geológicas, mecá­nicas, eléctricas y de construcci6n; usando mecanismos Analog sim­ples y baratos. Incluso cosas como la operaci6n de reactores quími­cos, la respuesta de amplificadores de alta fidelidad, modos de fun­cionamiento de instrumentos y sistemas físicos, análisis de flujos)�

.,,; (\ en sistemas hidráulicos complejos bajo una variedad de cargas, aná1j-'� ,.e{ sis de suministro de agua potable, determinaci ¡on de calidades in-">A �i Cl

herentes a varios tipos de sustancias de uso potencial comercial, diseño de túneles y puentes y el desarrollo minerales.

industrial 6:.: -� -;:_ de depósitos :t 'l ·a

Diseños de alt�. calidad y con una amplia utilidad que se construyen ·fl; -bajo el sistema Analog son posibles de ser adquiridos a precios que fluctúan desde $50 hasta los $50,000. Los diseños que bordean los $5,000 son suficientes para ser de utilidad de un ingeniero; muchas e estas máquinas no son mas grandes que una máquina de escribir.

1.3 La_CoIIIQutadora_DIGITAL

Es la más popular e importante del 'tipo para negocios'. Estos meca­nismos son grandes, costosos e inc6modos; sin embargo fllllcionan con una sorprendente rapidez y son muy c6modos y económicos para operar lo cual justifica su uso, para cálculos complicados. Estas unidades

Pag. 4

tienen la habilidad de resolver problemas en la misma forma que los

diseños .Analog, llevan además la capacidad de almacenar,comparar,

seleccionar y calcular de un modo singular que no pueden realizar

las otras máquinas.

Las computadoras digitales son más lentas y costosas que las del ti­

po .Analog, pero en grandes medidas, son tan rápidas que el costo ac­

tual de resolver un problema puede ser menor que el de las unidades

.Analog más simples. En adici6n programas numéricos grandes pueden

ser fácilmente manipulados haciendo de este modo posible la soluci6n

de problemas económicos complicados.

Las unidades analog dan resultados aproximados generalmente que van

del 1-0.1% del valor real y por ello no son prácticas para obtener

resultados que requieren un alto grado de exactitud; las unidades di­

gitales, frecuentemente llevan desde 16 hasta 32 dígitos significati­

vos y por lo tanto pueden lograr un registro de números muy grandes y

de precisiones muy altas.

1.4 Agradecimientos

Deseo expresar mi agradecimiento sincero a todos los que de una manera

otra, hayan colaborado en la elaboraci6n del presente trabajo, espe­

cialmente-a las compañías Occidental Petroleum Co. del Perú, Explora­

tion Logging SA y al Departamento de Geología de la Universidad Nacio­

nal de Ingeniería. Asimismo, quiero expresar mi profundo reconocimien­

to y gratitud a mis queridos padres y a mi invalorable esposa y aque­

llos familiares; quienes en todo momento me alentaron en la culmina­

ci6n de esta meta.

* * * * * * *

Pag. 5

CAPITlJLO II Aplicaciones Geo16gicas

2.1 Método_de_A2licaci6n

En general se utiliza la computadora para mapear datos del subsuelo

datos de mapas isopacos, estructurales, de litofacies, biofacies y

también varios tipos de datos geofísicos que pueden ser registrados

en tm formato adecuado, tanto para la perforación de tarjetas como

para su manipulaci6n con la computadora. A partir de tm orígen pre­

determinado y a lo largo de los ejes horizontal y vertical, se mide

las coordenadas que especifican la ubicaci6n de cada ptmto de control.

Estos valores permiten tm mecanismo de ploteo automático que ubica

los ptmtos de control y los valores de los datos que se requieren

para ser utilizados por la computadora para el contorneo de los ma­

pas que se necesitan; el análisis estadístico está relacionado con

las posiciones relativas de los ptmtos.

2.2 �1a2as_Iso2acos_y_Estructurales

El uso de la computadora para estas tareas geol6gicas, ahorra tiempo

y dinero; particularmente si están involucrados nl.Dilerosos pozos y to­

pes de formaci6n, también si existen tma apreciable cantidad de inter­

valos que deben ser mapeados. De este modo el ge6logo se libera del

trabajo tedioso y tradicionalmente rutinario de dibujar estos mapas

o plotear estos datos en tm plano de valores.

Com<mmente la informaci6n de la correlación de los registros están en

formatos pre-impresos los que a su vez tienen otros formatos para las

tarjetas de entrada existentes para cada pozo, así por ejemplo, los

datos que se envían pueden incluir tm número único de identificaci6n

del pozo, su ubicaci6n legeal, nombre del pozo, las coordenadas rec-

.,,

,- ·. '

. ,

a: . o

a: ... Q;

::, . .

a:

o

p

e

a

____ ...,.. ______ .,__ ___ s

FIGURA 1 · MAPA ISOPACO'•·

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t9SO o

' OUH

o HIOT

A 2190 IIT

t71011T

A

890 IIT

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Hll ltT A

MIi\')

z•40 IIT .6

1711111'

A

(ver explicacion de la figuro )

Pag. 6

tangulares de ubicaci6n, tipos de registros que se han obtenido y·

la profundidad total (T.D). Típicamente se registran también los

siguientes tipos de información:

- Profundidades de cada marcador de correlaci6n en los pozos que

están completos estratigráficamente (no fallados)

- Profundidades estimadas para los marcadores desplazados hacia a­

rriba, para los desplazados hacia abajo; y las proflllldidades y

saltos de las fallas existentes

- El espesor neto para las capas individuales de arenas 6 carbona­

tos porosos.

Codificaciones que indican truncamientos bajo lllla discordancia, la

ausencia de lD1 marcador debido a un fallamiento, lD1 marcador no.reco­

nocible debido a lD1 cambio de facies y otras relaciones lito y bio­

estratigráficas, pueden ser también registradas en forma de datos.

Estas condiciones se nruestran en las impresiones de los mapas realt­

zados por la computadora; siendo por ello innecesario que el ge6logo

las anote en hojas de trabajo 6 en otros registros.

Los mapas se obtienen ya sea con lD1 mecanismo automático de ploteo 6

con la impresora del computador. Las posiciones de los pozos se plo-

tean 6 imprimen .c:on una variada cantidad de símbolos, los cuales in­

dican las varias características de los mismos. Además se usan signos

especiales 6 abreviaciones para indicar condiciones tales como que es

lD1 pozo muy superficial y que no alcanza el datlDil, ó que es un pozo . •'

con un marcador no en condiciones de ser reconocible, un datlDil esti­

mado 6 una elecci6n para un datlDil poco confiable o cuestionable. Las

profundidades de las fallas y el salto pueden colocarse jllllto a las posi­

ciones de los pozos.

La figura (1), es un mapa isopaco del intervalo mostrado en la sección

transversal adjunta la cual está sombreada. El tope del intervalo es

Pag. 7

un marcador de un registro correlativo buzamiento abajo siendo una

superficie discordante. Ciertos símbolos como círculos y una "T",se

usan para indicar pozos en los cuales el marcador superior ha sido

truncado. Los triángulos y "RT", son pozos en los cuales el marca­

dor superior, siendo truncado y el espesor de la secci6n recortado

por el fallamiento, ha sido restaurado por la 16gica del programa

de la computadora.

El mapa muestra también adelgazamientos sobre los levantamientos es­

tructurales mapeados sobre el marcador inferior. Los espesores de ca­

pas de areniscas individuales, tales como las que se muestran puntea­

das eb la secci6n, son recuperados y colocados en mapas isolíticos.

Se usan varios símbolos para indicar situaciones que afectan el es­

pesor de la arenisca; estos símbolos indican interpretaciones realiza­

dos por el ge6logo al momento de correlacionar los registros y son

controlados por codificaciones que ingresan al computador por medio

de las tarjetas de datos.

2.3 Mapas_de_facies

Datos sobre la fauna y la litología se expresan cuantitativamentee en

los registros de muestras, tanto por ios ge6logos como por los paleon­

t6logos, luego estos datos serán registrados en hojas de datos, libre­

tas de campo, gráficos y secciones transversales. Sinembargo es común­

mente difícil mostrar tanto la distribuci6n superficial y las interre-.

laciones en forma de mapas; el proceso puede involucrar cálculos mate�

rnáticos complicados, especialmente enlos que se consideran más de dos

miembros extremos.

Los datos cuantitativos son transferidos al computador mediante forma­

tos diseñados; el diseño de un formato puede variar desde una forma

simple hasta una muy extremadamente compleja, de acuerdo a las nece­

sidades del ge6logo. Los programas de computaci6n ejecutan todos los

Pag 8

cálculos necesarios para el mapa de facies, utilizando porcentajes,

entropia, variabilidad vertical 6 cualesquiera de los otros métodos

utilizados para ilustrar las variaciones cuantitativas de las facies

(Forgotson, 1960). Las respuestas obtenidas son impresas automática­

mente 6 plateadas para mostrar la variaci6n superficial de las rocas

6 de los tipos de f6siles.

El uso de la computadora proporciona un método rápido y econ6mico

para realizar los cálculos que se requieren para una gran variedad

de mapas en las que se muestran varias combinaciones de los miembros

extremos, haciendo posible que el ge6logo logre una aproximaci6n más

sofisticada y así poder examinar las relaciones estadísticas entre

los miembros extremos. Esta aproximaci6n permite la selecci6n obje­

tiva de los pocos mapas entre los muchos que podrían construirse,

mediante las muchas combinaciones de ntnnerosos miembros extremos,es­

to según Krtnnbein, 1962.

La figura (2), es un mapa triangular de facies adaptado del trabajo

de Forgotson en 1960, en el cual se utiliza el triángulo estándar y

que muestra un cambio progresivo de facies desde predominantemente

elásticos en el noroeste hasta una secci6n compuesta dominantemente

de caliza a lo la;rgo de la parte sur del mapa. Este mapa se basa en

los límites de relaci6n controlados en parte por el amontonamiento de

los puntos de control en el triángulo del 100%. Los límites usados

por forgotson han sido cambiados en esta figura, para ajustarse a los

del triángulo estándar. Pero el mapa original es un buen ejemplo de

las variaciones que pueden ocurrir al definir los bloques de facies

en el triángulo del 100%.

RAP

RC

O l<L A

0 ltl!LACIOM CLA. ITICA

Ai:t!IO + l!lzorl1i cio.-+ool +anlll

171 �

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ll!LACIOk All!NA•PIZAll!tA Arena Pizarra

ltSCALA EN MILLAS.

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LA

1 1/1 PIZAIIIIA RELACION ARENA PIZARRA

FIGURA 2 MAPA· TRIANGULAR DE FACIES

2.4 Análisis de los Datos

Pag. 9

La computadora, como ya vimos, es utilizada para procesar, recuperar

e investigar grandes volúmenes de datos geol6gicos. Para transferir

esta infonnaci6n a la máquina, los resúmenes son transcritos y luego . .

perforados en tarjetas. Los datos están separados en cuatro categorí-

as básicas:

- Identificaci6n del punto de control

-·Ubicación de sus coordenadas

- Proftmdidad y nombre de cada marcador

- Datos adicionales que indican el ambiente de deposición de los

sedimentos entre las profundidades específicas.

lhla vez que los datos de interés geol6gicos de los ptmtos de control

han sido colocados en la cinta magnética, se preparan diversos pro­

gramas de recuperación y procesamiento de datos. También se prepara

tm índice de dichos ptmtos con toda la informaci6n disponible según

arreglos apropiados. El programa de recuperaci6n, busca en la cinta

todos los puntos en los que estén registrados tm marcador particular.

El programa a utilizarse debe tener la capacidad de seleccionar mar­

cadores alternos que originalmente han sido considerados como equiva­

lentes; ya sea buzamiento arriba, buzamiento abajo o lateralmente.

Ver figura (6). La búsqueda debe realizarse en tm área específico

condicionado por las necesidades del ge6logo, que al usar este pro­

grama requiere de informaci6n necesaria sobre el área que se debe

explorar. Si el requerimiento es urgente, se podrá disponer de tma

impresi6n a más tardar al día siguiente.

Los ge6logos requieren datos para estos mapas, especificando los dos

marcadores y el área que desean estudiar. Previamente a la existen­

cia del programa para este prop6sito, la preparaci6n de tm mapa re-

Pag. 10

quería de varias semanas para buscar, seleccionar y graficar los da­

tos. Con el uso del programa mencionado, sólo se necesita unos cuan­

tos minutos para proporcionar los datos necesarios para preparar di­

cho mapa, ahorrando así tiempo considerable que el ge61ogo puede

disponer para el análisis sistemático y la interpretaci6n global de

todos los mapas obtenidos.

* * * * * * *

Pag. 11

CAPITIJLO III :_Análisis de 1endencias

3.1 Significado_Geol6gico_de_Tendéncia

Durante la década pasada los ge6logos ·han experimentado con métodos

de análisis de mapas que separan las fluctuaciones locales que hay

en los datos estratigráficos procedentes de dibujos más amplios de

variación superficial. A la separaci6n de los datos observados del

mapa en dos partes principales, que representan los efectos de

gran escala y de pequeña escala se le llama 'análisis superficial

de tendencias'. Al componente de gran escala se le llama!��ª���!� y a su mapa se le llama superficie de tendencia. Los efectos de pe­

queña escala producen condiciones residuales en la tendencia.

El análisis de las tendencias de los datos es un método matemático

que se usa para separarlos al observarlos cuantitativamente; tanto

en una componente regional y también,en una componente residual

(Krumbein, 1956-59).

El diagrama superior de la izquierda en la figura (3), es un mapa

de curvas de nivel de los datos observados, debajo de este hay un

mapa que muestra-la superficie regional computarizada e inmediata­

mente debajo de este, vemos también un mapa residual que muestra una

anomalía positiva y otra negativa. Estos rasgos residuales se deri­

van al sustraer la superficie regional de los datos observados.

El componente de gran escala puede definirse como aquella parte de

un valor observado que es relativamente estable y que varía sistemá­

ticamente,si lo hace, de punto a punto sobre el mapa. Luego por con­

siguiente el componente de gran escala da orígen a una superficie

relativamente lisa que puede tener gradientes en varias direccio­

nes y controla así la forma principal del mapa. En contraste, el

componente de pequeña escala, contribuye con una parte relativa­

mente inestable y varía de una manera un tanto irregular. No pro-

..

-·

o º·

OBSERVED

DATA'

COMPUTED

REGIONAL

SURFACE

(2nd. ORDER) . .,.

'"

RESIDUAL

1000

. 1500

1000

&®

+ 150

-50

ANALISIS DE TENDENCIA

1000

500

1000

/ /

._,,/ ---

--.

··�

...

:.'-5

.,: ....

�=··

, • .J

.. m-�-,.. \.� ;J·;

-,• .�

,,· ::-.

+50

Pag. 12

duce gradientes significativas pero es representada por nna serie de

alejamientos no sistemáticos (positivos o negativos) de la forma re­

gional nnifonne. En consecuencia, el componente de pequeña escala

desplegaría nn dibujo salpicado de manchas de los cerros y depre­

siones, si se mapeara separadamente d�l componente de gran escala.

Perfiles de la línea A-B, para cada superficie son incluídos para

aclarar esta relaci6n.

3.2 Superficies_Regionales

Una superficie regional se define como el mejor acomodo de 'cuadra­

dos mínimos' para los datos dados, de nna superficie·· polinomial de

orden bajo. Una superficie regional lineal o de primer orden es nn

plano inclinado. Una superficie cuadrática o·de segnndo orden es

nna superficie simple ligeramente curvada, cuyo perfil puede tener

ya sea un máximo o nn s6lo mínimo. Una superficie más compleja, con­

teniendo tm máximo y tm mínimo, es una superficie cúbica o de ter­

cer orden. Superficies de 6rdenes más altos tienen sucesivamente

más máximos y mínimos.

La forma y ciertas propiedades de las ecuaciones representando la ca­

pacidad de las series polinomiales se muestran en la tabla I. Otros

polinomios además de esta series, son también usados para represen­

tar ·superficies regionales� Ecuaciones que contienen ténninos en seno

y coseno se usan para expresar superficies regionales que tienen _pro­

piedades cíclicas (Preston-Harbaugh, 1965).

3.3 Anomalías_en_Superficies_Regionales

Rasgos clasificados como anomalías incluídas en tm mapa residual de­

penden de la complejidad.de la superficie regional seleccionada. La

decisi6n del geólogo de exploraci6n en todo aquello relacionado con

la superficie regional, debe de ser efectuado luego de tm estudio

detenido de los datos obtenidos u observados; esta decisi6n se fnn-

TABLA I -- Propiedades de las Series Polinomiales de Potencias

Orden de Nº de Máximo Nº Máximo Superficie Coefs. de Nº de o Grado de en la Extremos en Ptos. la Ecuaci6n Ecuaci6n Superficie Inflec.

Linear 3 o o

Cuadrática 6 1 o

Cúbica 10 4 1

Cuarto 15 9 2

Quinto 21 16 3

Sexto 28 25 4 .

Máximo Nº de extrem.

F6rmula General de la Ecuaci6n n

� =

I: n l:,A .. x1yJ. lJ

en Perf. i=0 3 =0

o

1

2

3

4

5

o i+j n

R=A+Bx+Cy

R=A+Bx+Cy+Dxy+Ex2+Fy2

2 2 3 3R=A+Bx+Cy+Dxy+Ex +Fy .... x +y

R=A+Bx+Cy+Dxy+Ex2+Fy2 .... x4+Y4

R=A+Bx+Cy+Dxy+Ex2+Fy2 ... �x5+y5

R=A+Bx+Cy+Dxy+Ex2+Fy2 .... x6+y6

Donde R= Valor de la superficie regional en el punto definido por X e Y (coordenadas) n= Grado de la Ecuaci6n

Modificaci6n de Krumbein (1966 , pág. 18)

+

OR TRENO MAPS

C ARO INPU T

RESIDUAl. AT DÁTA POINT!I

DATA ·scAN

DÁTA PREPARATION

QEYERMINAtjON ________ _, .Of ANALYTIC·

NUMERAL APPROXIMATION

•

·. • .. fil

EVALUATION . OF ANALYTIC

É>C PRESSI ONS

EXPRl:;SBIONS

GRIO 8 DATA PARTITIONING

:EVALÚAtÍÓN' OF USBlfDUPPLIEi> ,... ____ _.--,--..------..4 PO'!'E� siRIES

GRAVITY ANO MA�NEtlC

·. ANAL:Y_SlS

SMÓi.tUNG

GRIO S IZE REDUCTION PRINT

GRID

MAP ANNOTATIO_NS

PLOTTER:· CONTOURING

PRINTER CONTOURING

PRINTER MAF>

'ANNOTATIONS

CONTOUR MAP

MULTIPLE SURFACE

OPERATIONS

CROSS SECTION

PLOT OUT OF GRID VALUES

PROFILE ANO PERSPECTIVE

DISPLAY

RESERVOIR VOLUME

CALCULATIONS

FIGURA. 4 DIAGRAMA DE FLUJO GENERALIZADO

'

Pag. 13

<lamenta también en su experiencia y en la naturaleza de los datos,

la cual también puede ser apoyada con datos estadísticos que indi­

quen' 'un buen ajuste' y el significado de la reducci6n en las su­

mas residuales de los cuadrados para cada grado superficial suce­

sivamente más alto.

3.4 Cálculo_en_la_Determinaci6n_de_las_SuQerficies_Regionales

Los cálculos requeridos para determinar superficies regionales de

un gran conjunto de puntos de datos no regularmente espaciados son

muy extensos para ser realizados en forma manual. Técnicas de afi­

namiento 'al ojo', pueden usarse para aproximar la superficie ob­

servada con una superficie regional simplemente curvada.

El uso del método estadístico orientado a la computadora es más

exacto, aunque a la vez genera menos subjetividad, puede determinar

superficies regionales más complejas, ,proporcionando ideas para ha-·

cer tm. 'buen ajuste' y a su vez es más rápido y econ6mico que los

métodos manuales para la mayoría de conjunto de datos operacionales.;

Los programas de computaci6n que ejecutan cálculos de los análisis\ftl \--.,

de tendencia, requieren como entrada el valor observado para el da-tum en cada ptm.to �e control y la ubicaci6n de los mismos, que están··,. expresados en coordenadas rectangulares.

Los resultados de los programas del computador para el análisis de \i'

las tendencias, son los valores regionales y residuales en cada ptm.- i to de control para cada orden superficial computado; la inforrnaci6n

estadística para cada orden de superficie y los coeficientes de los

términos para cada grado de la ecuaci6n. Estos resultados se obtie­

nen generalmente como listas impresas y en tarjetas o cintas ade­

cuadas para ser utilizadas en el ploteo automático

·,·.

GRAPHJCAL INPUT

QlÍALITY CONTROL, EDIT, · ANO Q.C. DISPLAY

·r--�---1 . . .••j MERGING ANO LOADING

1

1 � INACTIVE DATA BASE �NO BACKVP (fAPE)

:1 1 · ·PRINT

L , ·'·;,·· . . ---· -- .-

REPORT G ENERATION

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GEOLOGIC SEISMIC M A P. DISPLAV:

SECTION DISPLAY

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DO0UMENT

WELL. DATA GRAVITY MAi SURYEY INFO VELOCITY IJiFO

COMPUTER Rf:·ADABLE INPUT

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'SEISMtC' HORIZONS GRAVI.YY ANO MAGr

ttRAVll'Y ANALYSES.' SÜRVEY DATA ETC,

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- . --- . ---..,,. -- ----------7

DEFINE ANO VÁLIDAT E. DATA BASE ANO INPUT FORMAT.

ACTIVE DATA BASE ( OISC. �O CORE),

HOUSE l<EEPING ALLOCATION

1 1 1 1 1 1

GENERAL RETRIEVAL D EL ET E UP DATE j - . '.

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OTHER GRAPHIC AL DISPLAYS X- PLOTS, E TC.

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Pag. 14

3.5 Valor_del_Análisis_de_tendencias_2ara_la_inte11?retación

El -análisis de las tendencias ha demostrado ser muy útil para la in­

terpretación de mapas isopacos y estructurales basados en los datqs

del subsuelo, también es util para los _mapas sísmicos, gravimétricos

y magnéticos. Este tipo de análisis, utilizando superficies de cuatro

dimensiones, con coordenadas x,y,z las cuales definen la posición de

un pllllto en el espacio.

Una cuarta dimensión nos indica el valor de lllla variable,-, que sirve

para indicar las variaciones en la gravedad del petróleo dentro de u-

.na cuenca(Harbaugh,1964), también puede indicar los cambios mineraló­

gicos dentro de los cuerpos Ígneos(Peikert,1963). Esta técnica pro­

porciona un método cuantitativo para describir variaciones en la po­

rosidad, permeabilidad y otras propiedades dentro de lll1 reservorio.

* * * * * * * *

INPUT DATA LOGS WELL PARAM�TERS ENTRADA

--.-- --.-. ----

CORRECT .LOG DATA

DETERMINE f APPROX. FttÓM N-0 PLO T ANO Rt FRQM· DIL OÍÍ'. DLL

DETERMINE R.w .a Rmt FROM R,wq I R!ft:fo CURVES

SELECT INTERVAL BY LITHOLOGIC UNITS ANO HYDROCARBÓN TYPES

PRE

1 NTERPRETACION

-

--------. . . .

EVALUATE INTERVAL S BY CROSSPLOTS LITOl,.OGIA

f TYPE,HYDROCARBON EFFECTS, CLY PARAMS

SELECT LITHOLOGY OPTION FOR INTERVAL

SELECCION

DE L A LOGICA .. Y PARAMETROS

. DEL MODELO

-------- -------------.-'

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EVALUATE SHALINESS ANO. CORRECT IIIN, PI> A t.

COMPUTE S•o,. Shr:·

CORRECT FOR LIGHT HYDROCARBONS

TEST CONVER�E

COMPUTE PSOL!DS létoy l11cludea)

· COMPUTE Atino (Shol�-corrected) e, spNtc · a SEC PORqs. INDE><

COMPUTE, Qf 11-Sw > a I ll- Sxo > FOR MOVED OIL PLOT

ADVERSE HOLE LOGIC ----·-·

EVALUATE RESULTS STATl�TI CÁLLV·

PRESENT RESULTS AS FILM OR LISTING POROSITY

FLUIOS. LITOLÓGIA

IN _TERPRETACION

NIVEL POR NIVEL

E VALUACION

RESULTADOS.

flGU�A.-�_s· SECUENCIA DE UN METODO LITOLOGICO COMPLEJO

CAPITIJLO IV Sistemas de.datos de Pozos

4.1 EsEecificaciones_Generales

Pag. 15

Los sistemas de datos de registros de pozos procesables por la compu­

tadora, contiene infonnación para cerca de un mi116n de pozos en los Estados Unidos, Canadá y Alaska; En el Perú se tiene infonnaci6n para unos. 2000 pozos.

Propiedad, ubicaci6n, clasificaci6n y estado del pozo, actividades de perforaci6n y completaci6n, pruebas de fonnación, profundidades de los topes de formación, descripciones de los núcleos, muestras y otros da­tos están incluídos. El uso de la computadora para extraer, analizar y presentar esta infonnaci6n es esencial para una exploraci6n econ6mica� mente eficiente, donde se disponen de un gran volúmen de datos. Las figuras (4 y 5) nos nruestran una idea de como serían los diagramas de flujo más apropiados para aprovechar eficazmente todos los datos que están disponibles.

4.2 Almacenamiento de Datos

Para el proyecto d� recuperaci6n secundaria de petr6leo en el Noroestedel Perú, (ver figura 7), se han perforado aproximadamente 1000 pozos para el desarrollo del modelo de la circulación de inyección de agua marina tratada (unos 500000 BPD). El proyecto total incluirá aproxima­damente 2000 pozos , divididos en inyectores y productores los cuales están estructurados en un diseño dirigido por un control de fallamiento.

Debido a la prenrura del tiempo y para actualizar rápidamente las medi­ciones volumétricas probadas_así como los parámetros relacionados con

la Ingeniería de reservorios; se decidió desde el inicio del proyecto, diseñar un banco de datos fluído, que contuviera toda la infonnación pertinente y que al mismo tiempo fuera aceptable con rapidez por la me­moria del computador disponible por la Compañía operadora del proyecto (IBM 370/115).

AREA CENTRAL

ltESERVORIOS

CAlflflZO

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RESERVORIOS

CENTRAL

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;,· UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA

RESERVORIO A LICITACION

PARA

RECUPERACION SECUNDARIA

AUTOII: J.UPINOZA 1111:VISADO:

f'ICHA: 111:Tl[IIIII[, 1910 t-A--Pll-0--1-A-DO_; __ ---l

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COLUMNA

DEL AREA

ESTRATIGRAFICA

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MIEMBRO

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TEREBRATULA

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8ALOONES

PETACAS ANCHA

------- ----------MONTE GRANDE

REDONDO

AMOTAPE

SIN ESC. VERTICAL 1 ZONAS 1 8IOESTRATIGRAFICAS 1

Calizo• llomodo1 • COOUIN A S" Rniduo1 de: Concho1,rocliolorio1 lo. llamado "TERRAZA MARINA"

Lutito1 groa, bontonitico1, también

OESCRIP CION

d1 color rojo parduzco, ( 61 O. O m. )

Aroni1co• no con1olidodo, muy fo1i llfero (29O.Om.l

Lutito, c¡riu1 intercolodo1 can areno, ( 290. O m. 1 POtlRE Arenisco do grano fino o medio aubongulor (290.0ml

PRIETA Lutitoa cloroa

Arenisco• verdo1 (glouc.l turbiditoaRICA con I = 16 o/o

QUEMADA Conglomerado basalto

Areniscos con l imolitos I "12-14 %

Areniscos micoceo1 grisea con grondn bloquu arenoso, ,='l0% IXc

Aroniaco sucio, conglomarÓdico colcoreo con pirita

Lulito pordoa fo1ilífero1

Areniaco gri1 con 2 bloquH bien definidos e/lente coleoreo1 V 111 b foail iferoa ( 01tro11

Arena, fluviodeltoico1 glouconiticoa

Areni1co feldapotico, con p1quel\o1 frogm1nto1 volcÓnico• VIII o

Areniscos y lutitos gri• cloros intercolodoa, tomblen verd0141•

Lutito1 grisea cloros verdo101 o oacuros,micromicaceos, VII

carbonoso a

Areniscos cloro1, grano medio o fino con qtz l1cho10 VI piri to y ch ert.

V

JAVIER ESPINOZA 8. FIGURA 8

U N I- 1903

Pag. 16

El banco de datos contiene todos los datos concernientes a la geolo­

gía, ingeniería y también los datos relacionados directamente con el pozo. Trataremos en lo que sigue, todos los datos relacionados al as­pecto geol6gico y a la utilizaci6n de los mismos.

Entrada de datos: - Formaci6n, miembro, nomenclatura de la subzona; basada en lID.a corre-

laci6n estratigráfica detallada- Tope y base de la lIDidad- Espesor total- Espesor de arena gruesa- Espesor de arena neta limpia, la guía básica es la curva SP

- Arena Net Pay (económica); basado en las curvas SP-GR-Rxo-Rt-Rho B- Fallas y discontinuidades

�luestras de petróleo (oil shows)

Para el programa de mapeo se utiliz6 el ploteador Radian Corporation . ' . �\ .

Contour Plotting Systern (CPS-1); que es lID conjlID.to de procesos de ·:cdj;.- 'l . . -.,

torneo de prop6sito general, que mapea sin dificultad juegos de vai6rés U irregularmente espaciados (x,y ,z) y produce luego una variedad de. fépif-� sentaciones gráficas que incluyen curvas de nivel convencionales, �fi�

Odiagramas isornétricos, secciones transversales, ploteos de perfiles :

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1

·análisis del vector gradiente y también finalmente las rotulaciones 'de:�. ffilos mapas producidos por el computador. : �; �- ·

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En lo que respecta a la secuencia del mapeo efectuado por el computaqbr se ha procedido de la forma cornó se puede apreciar en la figura (9). A continuación trataremos brevemente corno se va efectuando esta secuen­cia de mapeo.

* Correlaci6n_Eléctricá- Para empezar este proyecto de mapeo con compu­tadora, era esencial tener la máxima-cantidad de registros eléctricosdisponibles (inducción y porosidad). Las correlaciones litoestratigrá­ficas se basan en las características de las curvas SP,GR,Rt; las que

SECllENCIA SEGUDIDA PARA�OBTENER MAPAS CONTORNEADOS USANDO

LA COlvlPUTADORA

1.- CORRELACION ELECTRICA

2. SECCIONES ESTRATIGRAFICAS

3. CONTEOS DE ARENA NETA

4. COLECCION DE INFORMACION ·

s. INGRESO DE LA INFORMACION

6. LISTADO PRELIMINAR DE LA IBM

7. LISTADO FINAL

8. PLOTEO PRELIMINAR DE LA INFORMACION

9. DETERMINACION DE LA ESCALA: SLM Y GRID

10. MAPEO PRELIMINAR

11. REVISION DEL MAPA OBTENIDO

12. CORRECCIONES Y ALMACENAMIENTO EN LA CINTA MASTER

13. MAPEO FINAL

14. DIGITIZACION DE LOS CONTORNOS DE LOS BLCQUES FALLA

15. CALCULOS VOLUMETRICOS

Figura (9)

Pag. 17

nos posibilitan de�inir las características lutáceas o arcillosas de

los eventos marcadores. También nos ha sido posible obtener una idea

preliminar de la distribuci6n litoestratigráfica del área del proyec­

to, mediante un mapeo manual del criterio de las secuencias sedimenta­

rias antes de efectivizar el procesamiento de los datos con el compu­

tador. Los marcadores lutáceos que permiten la subdivisión del miem­

bro Somatito de la formación Echino, en 7 subzonas, cada una de unos

cinco a quince pies de espesor, se han utilizado en casi toda el área

del proyecto. Es también posible observar que algunas subzonas tienen

un alto grado de continuidad y que pueden seguirse fácilmente en casi

toda el área.

Estas subdivisiones son posteriormente verificadas con un detallado a­

nálisis de los núcleos de perforación y la correlación de estos datos

con los registros. En la fidura (10) se puede apreciar con claridad las

7 subzonas del miembro Somatito.

* Secciones_Estratigráficas- Después de haber efectuado las correlacio­

eléctricas, se confeccionan un gran número de secciones estratigráficas

con diferentes orientaciones y para todos los campos del proyecto, con

el propósito de obtener una mejor idea de las estructuras geol6gicas

presentes en el subsuelo, en algunas secciones, los marcadores lutá­

ceos y los cuerpos arenosos dentro de las siete subzonas, pueden se�

guirse con facilidad y nos muestran la direcci6n de flujo y los sedi­

mentos que pertenecen al miembro que se está estudiando.

Otras secciones por otro lado, nos muestran los cambios laterales en

el cual los miembros arcillosos tienen la tendencia de lograr un mejor

espesor y en consecuencia las unidades arenosas son más difíciles pa­

ra correlacionar debido a la disminuci6n del espesor

* �Q�!�Q-ª�-!ª-�r��ª-��!ª- Se utilizan las curvas SP y GR para efec­

tuar este conteo, el cual consiste en la lectura del valor de la de-

flecci6n de la curva SP, con valores más grandes a 12mv.(dos divisio­

nes de desviaci6n sobre la línea de base lutácea); combinando con valo-

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FIGURA 10

Pag. 18

res GR menores que•40 unidades API y teniendo cuidado que la curva

GR no sea afectada por un material altamente radioactivo. Esto da

por resultado un 'conteo empírico' de la arena neta, debido a que

la curva SP no ha sido ajustada por los efectos de la salinidad del

lodo de perforación con respecto a la_ salinidad de la fonnaci6n.

Asimismo se considera que siguiendo este criterio estándar, se ob­

tienen lecturas para el conteo de arenas que son representativas

de la calidad del reservorio. Si se descubren pozos anómalos, se ha­

ce un ajuste visual a esta técnica del conteo de arena.

* Colección_y_Evaluación_de_la_Informaci6n- Se ha preparado un for­

mato en una hoja de papel, el cual contiene el número del pozo, grid

tope y base de la formaci6n, arena neta y las respectivas subzonas

de los miembros de las formaciones que son consideradas como las más

importantes del proyecto.

Esta infonnaci6n ha sido preparada tanto para los campos incluÍdos en

el contrato, como para los que están excluídos pero que son adyacen­

tes, de este modo se obtiene un conocimiento regional de mayor preci­

si6n con los valores existentes; de esta manera no estamos limitados

al control muy denso por cierto existente dentro de las áreas del

contrato.

Esto pennite también la generaci6n de mapas con tendencias más consis­

tentes y obtenemos con ello, una mayor precisión y confiabilidad. Lue­

go de este formato, los valores son ubicados y dibujados a mano para

observar si se desarrollan algunas tendencias aparentes y para corre­

gir al mismo tiempo los valores an6malos que se hallen.

Posterionnente, estos mapas de trabajo son utilizados para revisar

los mapas producidos por el computador logrando así evaluar la con­

fiabilidad geológica del producto final mapeado.

Pag. 19

En este proyecto se han estudiado registros eléctricos de unos 1500

pozos, con el objeto de preparar los mapas con la mayor precisi6n

posible. En este número no están incluídos aquellos pozosque están

ubicados fuera del área del contrato pero que son adyacentes al mis­

mo, y que han sido proporcionados los registros de algunos de ellos

por antiguas compañías que operaban en el área.

* Ingreso_de_la_Información- Los listados estratigráficos contienen

el nombre del campo, número del pozo, grid, bloque falla, formación

miembro, zona, subzona, topes y bases, arenas sucia(gross) y neta,

profundidad total, porosidad y net pay, la ubicaci6n del pozo, la e­

levaci6n del KB; además de otras informaciones pertinentes según la

naturaleza del mapeo. Ver figura(12).

Existe un listado de discontinuidad que contiene los intervalos falla­

dos, es decir con unintervalo 6 sección truncado por la falla, además

contiene las inconformidades y discordancias observadas. lhla secci6n

del programa revisa tanto el listado estratigráfico y el de disconti­

nuidad para poder determinar si el valor del punto de control es o no

Útil para los propósitos del mapeo.

* Listado Preliminar de la IBM- En base a la entrada de los datos al----------------------------

computador, se obtiene un listado preliminar, el cual facilita a los

ge6logos; revisar e identificar todos los errores cometidos; sea en

la digitizaci6n 6 por el personal que está a cargo del banco de datos.

También puede ser incluída alguna reciente informaci6n.

Es muy importante revisar coordenadas, topes, arena neta y la porosi­

dad; porque los cálculos_volumétricos, que es el objetivo primordial

de este proyecto, está basado fundamentalmente sobre estos valores.

* Listado_final_de_la_IBr.1- En el listado final, se asigna un número de

secuencia para cada valor introducido; este número_de_secuencia, es de

gran importancia porque hace posible que los investigadores puedan i-

Pag. 20

identificar y reálizar cambios posteriores en los topes, arena neta,po­rosidad u otros valores que deben ser cambiados posterionnente según el desarrollo del proyecto. Una vez que todo ha sido cuidadosamente ve­

rificado, se procede el almacenamiento de est listado en la cinta mas­ter(master tape).

* Ploteo_y_MaEeo_de_la_Infonnaci6n- Teniendo ya lista toda la infonna­ción, se procede en seguida a platear un punto de control del mapa quese desea obtener. Esta ubicaci6n consiste en la presentaci6n del núme­ro del pozo, el campo donde se halla ubicado y otros valores de inte­rés. Luego de la revisi6n del ploteo y de algunos ajustes suplementa­rios, se asignan el Grid y el Límite de Investigaci6n(Search Límits).

* Determinaci6n_de_la_Escala:_SLM_y_GRID- Estos parámetros son esen­ciales para obtener representaciones gráficas y mapas con la mejor re­soluci6n posible. Vea la figura (11).

a) Escala. - Debe ser de acuerdo al área de estudio y a los tipos di;tde\ "

talles deseados. Para cubrir las áreas del contrato y las adyaceii�e! tlnecesarias, se utiliz6 una escala adecuada para no exceder la capa-� \}.lcidad del plotter(ploteador).

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-� t) ·:,1 ';, Ü.,.... gt

��5 't.:. -

Adicionalmente, para efectuar el cálculo de volúmen de cada bloqu/ � Jfalla, es muy necesario que la escala adoptada sea la más conveni�-l l1\te, de tal modo, que un error de cálculo por efectos de.la escala,f� � ®

, . sea m1n1mo . 1 �

b) Intervalos del Grid.- Este parámetro detennina la cantidad de deta­lle que se va a obtener durante el proceso de mapeo. Si es nruy am­plio, el detalle será insuficiente 6 se perderá. Si el grid es muyestrecho, el detalle será nrucho más grande de lo requerido y se des­perdiciará mucho tiempo con el computador. El grid está expresado enpulgadas.

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UNA SEC CION DE UN CAMPO EN TALARA I -

K MOSTRANDO LOS PARAMETROS GRID Y

SLM USADOS EN EL MAP EO

XINT = 1/211

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GRID , ODE

YINT = 1/2" \ SLM = 2 Y2"

\ / � Escalo 1 = 10,000 FIGURA 11

1 1 1 , I'

Pag. 21

c) Forma de Seleccionar el Grid:

plotear valores, revisar además la densidad y las variaciones en

los datos.

- detenninar el área de mayor interés y definir el grid que manten­

drá la forma del contorno.

determinar las dimensiones x-y del rasgo importante más pequeño

y en base a ello, utilizar un grid que conservará dicho rasgo.

Luego de comprobar un error, se utilizó un grid de l"xl"; el cual pa­

rece adaptarse satisfactoriamente a la escala 1:10000 utilizada en el

proyecto. Un grid de½" x ½" puede ser apropiado en áreas locales con

un control muy denso.

El límite de investigaci6n (SLM) y el Area de Significaci6n local (ALS)

son dos parámetros de importancia en computaci6n y son tomados en cuen­

ta cuando se calcula el valor de la intersecci6n del grid. El límite de

investigaci6n (Search Limit), deberá de ser investigado en el radio de

investigación que se usa para calcular la intersecci6n del grid.

El círculo_inscrito por el SLM, es el área de significancia local (Area

of Local Significance). Si el ALS es muy grande, todo lo mapeado será

muy generalizado y con pocos detalles. Por otro lado un ALS pequeño o­

riginará más detalles de lo requerido y puede dejar espacios en blan­

co donde los datos están muy dispersos.

d) Selección del SLM:

- Por lo general es más de cinco veces el valor del grid.

- debe tener entre 15 a SO puntos de control, con un mínimo de 4,

en áreas con control muy disperso.

El área de significancia local (ALS):

1) Es un círculo que rodea el nudo del grid(node) y está definido

por su radio SLM

2) El Area de Significancia Local(ALS), está dividido en octantes

los valores de los tres puntos de control más cercanos en cada

octante, son interpolados para definir el valor que debe ser

Pag. 22

contorneado en el nudo del grid. Despues de este proceso, los

valores del punto de control son ignorados._Solo los valores

del grid node, son considerados en el contorneo.

* Mapeo_Preliminar- Una vez que el ploteo ha sido verificado y de ha­

haber sido asignados los valores para el grid y SLJ.,I; los datos ya es­

tán listos para ser contorneados. Dependiendo sobre todo del tamaño

del mapa, ello podría tomar unos 30 a 50 minutos. Luego se revisa el

mapa preparado para tratar de descubrir posibles anomalías en valo­

res que no corresponden a las líneas del contorno.

Existen una gran cantidad de pozos que deben ser revisados y que al

graficarlos y contornearlos, ocasionalmente descubrimos valores de

pozos fallados o valores err6neos de arena neta considerados en el

ploteo y que deben ser corregidos o eliminados, teniendo que efec­

tuar por lo tanto un nuevo ploteo. Un pr'omedio de 3 pases(correccio­

nes), fueron necesarios en cada nivel para poder llegar al mapa en

"limpio".

* Correcciones_y_Almacenamiento_en_la_Cinta_Master- Luego de revisar

el mapa elaborado, procedemos a un nuevo recontorneo; sólo si hay va­

rios valores qµe se han corregido debido a anomalías muy grandes. Se

ha encontrado que es prácticamente imposible corregir el camino exac­

to de las líneas de contornos, por medio.de sus valores correspon­

dientes, debido a la distribuci6n errática de los valores y también

debido al grid no adecuado para manejar la variabilidad en la densi­

dad del control.

Una vez que todos los datos son corregidos y verificados, finalmente

son almacenados con codificaciones apropiados para una rápida recupe­

ración, en la cinta master (master tape).

* Maneo Final- Habiendo realizado todos los pasos arriba mencionados--"'---------

se obtiene un mapa final; el cual a su vez nunca será definitivo,

4.3

Pag. 23

puesto que siempre habrán detalles pequeños, los cuales deben ser co­

rregidos o añadidos. Se debe considerar además el hecho que los mapas

preparados por computadora, no son mejores que los elaborados manual­

mente por el geólogo.

Ventajas_de_los_Ma.Bas_Computarizados

Sin embargo al usar la computadora, los mapas son preparados con ma­

yor rapidez y con más complejidad de detalles pudiendo con ello,

que combine o seleccione los detalles y niveles más apropiados para

los cálculos volumétricos específicos. Algo de esto ya se mencionó en

el capítulo 2 (sección 2.3); aunque de modo más generalizado.

Conforme se van incluyendo más puntos de control (pozos nuevos) en

el sistema de datos y a su vez se depuran los datos existentes, los

nuevos mapas "finales" serán mucho más precisos que los anteriores.

La ventaja_fundamental del uso de la computadora en las técnicas de

mapeo, sobre los mapas realizados manualmente por el geólogo, radica

en el hecho de que las áreas de la distribución de espesor, volúme­

nes, porosidad, etc., son memorizados y almacenados en la cinta mas­

ter.

En cualquier momento, si los ingenieros de reservorio desean evaluar

el avance de la inyección de agua, o la eficiencia de la recuperación

de petróleo, todos los parámetros necesarios están eficazmente codifi­

cados y archivados de tal modo, que en todo momento se puede realizar

con ellos un nuevo y rápido procesamiento de los mismos.

Normalmente los mapeos son realizados en forma manual, sinembargo, en

proyectos de mucha envergadura como el de recuperación secundaria en

el Noroeste peruano; la velocidad y agilidad del computador siempre

serán ampliamente ventajosos.

* * * * * * * *

Pag. 24

CAPITULO V Descripci6n del-Programa Analog Utilizado

5.1 Comentarios Generales

No se pretende en esta secci6n, explicar detalladamente toda la par­

te técnica del programa; s6lo vamos a referirnos a la 16gica con la

que el programa maneja los datos.

También veremos algunos ejemplos de los cálculos realizados con es­

te programa Analog.

Es fundamental tener siempre presente que la computadora s6lo reali­

zará estrictamente todo lo que se le pida en el programa, debido al

hecho de que no piensa por sí misma. Corresponde por ello a los ge6-

logos e ingenieros reservoristas realizar todo el trabajo intelec-

tual y 16gico.

Este programa .Analog fué diseñado para manejar una gran cantidad de

datos obtenidos de los registros eléctricos en tiempo muy corto. El

�ro�6sito_fundamental de este programa es obtener todos los paráme­

tros necesarios para los cálculos de reservorio en las diversas for­

maciones invol��radas en el proyecto de recuperación secundaria.

El programa utilizado en el proyecto está basado sobre datos de dos

fuentes de registros eléctricos principales; el registro de inducci6n

y el de densidad.

Se han digitizado las curvas SP, GR, RILD, Rsn, RHO By caliper, ver

la figura (22); cada 2 pies de intervalo para más de 1000 pozos per,

forados recientemente.

Para ello se usaron formatos adecuados para que todos los datos sean

transcritos con rapidez y fluidez a las tarjetas de perforación, las

mismas que proporcionan toda la infonnaci6n al computador.

5.2

Pag. 25

Calibración_de_los_Re�istros

La calibraci6n de registros eléctricos es muy conveniente para poder

estandarizar las lecturas de los mismos y las condiciones que se es­

tablecen para esta lectura deben ser las más óptimas para los reque­

rimientos técnicos y econ6micos del proyecto.

* Calibraci6n de Densidad.- Un registro de densidad, debe ser calibra­

do según la parte que corresponde a un miembro preferentemente lu­

táceo. La tabla II nos muestra los valores utilizados para la cali­

braci6n.

Alguna diferencia con el verdadero valor asumido,

cuenta y de esta modo poder ser utilizado para la

do se efectúe la evaluaci6n del pozo.

debe tenerse en . / correcc1on cuan-

Este registro también tiene una correcci6n debido a la profundidad

cuando se le compara con el registro de inducci6n, la misma que de­

be efectuarse en forma manual puesto que el programa no lo hace y

también debe ser reportado en la hoja de encabezamiento del pozo.

Los datos tendrán que ser introducidos con la corrección de profun­

didad, s6lo si es necesario.

Las lecturas SP son directas del registro y no es posible realizar

corrección alguna.

Las lecturas GR son también directas del registro (especialmente del

registro de inducción) pero tienen una opci6n de correcci6n, la cual

se hará escribiendo sobre el lado de la mano derecha de la colunm.a

GR, el valor de las un1dades API que serán añadidas 6 sustraídas·a la

lectura original. Esta correcci6puede efectuarse tantas veces como

sea necesario.

Las lecturas de resistividad.(Rild, Rsn); reflejan el valor exacto

TABLA II

Calibraci6n_del_Registro_de_Densidad

Field

Zapotal

Central,Somatito

Organos Sur

Organos Norte

Patria

Carrizo

Cruz/Folche

Fonnaci6n

Echino

Clavel

Clavel

Clavel

Clavel

Helico

Ostrea

Chacra

RepI, IA

Rep II

In Situ

Pb prom. (gr/ce)

3.56 - 3.57

2.08

2.06 - 2.07

2.08

2.09 - 2.11

2.08 2.09

2.10 - 2.11

2.08 - 2.09

5.3

Pag. 26

Las lecturas para el Calipper, son digitizadas en tma escala que a- ¡

barca de -3 a +3 tmidades de diferencia, relacionado al tamaño de la

broca de perforaci6n.

El encabezamiento Analog, tiene toda la infonnaci6n concerniente a

la condici6n del pozo en el momento de correrse el registro eléctri­

co. También tiene una calibraci6n de densidad general( solo si es ne­

cesaria), la cual será aplicada a cada fonnaci6n,tmidad 6 miembro.

Criterios_para_determinar_el_Net_Pay

a) Arenoso.- Están basados en los datos de los cores(NÚcleos de per­

foraci6n) y cross plots de diferentes registros eléctricos. La fi-

gura (12), nos muestra los diferentes criterios utilizados al eva­

luar tma arena particular. Estos criterios pueden modificarse si

un nuevo valor es justificado para cualquiera de los cut-off usa­

dos.

b) Conglomerádico.- Las fonnaciones involucradas en este proyecto a

veces tienen lentes conglomerádicos (por ejmplo la tmidad Al del

miembro Somatito), también consisten de conglomerados masivos

(como el miembro Hélico).

Los criterios para el net pay de arenas no podrían evaluar estos

casos en que la porosidad cut-off es demasiado alto para tm con­

glomerado, pero si se cambiase el valor, sería muy bajo para tma

arenisca productiva.

Por lo tanto para manipular en conjtmto areniscas y conglomerados

en tma tmidad arenosa se han establecido algtmas opciones. La fi­

gura .(12) , nos muestra los dos tipos de criterios del net pay pa­

ra conglomerados que el programa tiene; según sea la tmidad a ana­

lizarse, la opci6n 1 6 2 Qebe ser utilizada.

} 5.4 .Análisis_de_los_Cross-Elots

Pag. 27

! Existen varias opciones de cross-plots que pueden usarse según seannecesarios. Referirse a las figuras (12 y 13). Los cross-plots soncombinaciones de dos registros eléctricos realizados con fines espe­cíficos de interpretaci6n de los diversos parámetros existentes.

* Registro RhoB versus Registro RILD- En este caso platea la densi­dad (la de matriz y la densidad total (bulk)).

Este cross-plot ayuda para interpretar las zonas mojadas (wet zo­nes) y para calcular el valor 'm' de la pemdiente obtenida, vea lafigura (14) .

* PHID versus Saturaci6n de agua (Sw-Simandoux).- Este cross-plot esuno de los más importantes a analizar. Establece la relaci6n mar­cada entre la porosidad y la saturaci6n del agua de formaci6n.la figura (15), nos muestra los 3 posibles casos que se presentan:

1.- zona encima del contacto agua-petr6leo2.- valores para una zona de trancisi6n agua-petr6leo3.- zona mojada (sobre el 80% de saturaci6n de agua)

Otro caso que podría presentarse (ver fig-16), es la presencia dediferentes familias de tipos de rocas 6 distintos tipos de comuni­caci6n poral en una unidad del reservorio.

* RILD versus RSN.- Este cross-plot relaciona ambas curvas de resis�tividad obtenidas del registro de inducci6n. El prop6sito funda- 1

mental de este ploteo es el control de calidad.

El efecto_de_invasi6n se reflejará en una separaci6n notoria entrelas curvas Rild y Rsn. Si este es el caso, entonces una correcci6npara el Rild será necesario,

Pag. 28

También podría indicar una descalibraci6n de la herremienta.Vea la

figura (17).

* VCLSP versus VCLGR.- Este cross-plot relaciona los valores obteni­

dos de las curvas SP y GR. Si ambos valores son muy similares, ello

está indicando una estrecha relaci6n entre el tamaño de grano y la

permeabilidad.

Un valor más alto Vclay obtenido de la curva SP (como es el caso en

algunas formaciones), nos estará indicando una zona apretada y pro­

bablemente grandes tamaños de grano.

* VCLGR versus RILO.- Plotea los valores Vclay de GR y Rild. Su uso

está dado principalmente para el control de calidad del Rild, ver

la figura (18).

Esto se logra comparando el valor de regresi6n de X con el prome­

dio estadístico para cada unidad del reservorio.

* PHID x Sws versus PHID.- El prop6sito principal de este cross-plot

es identificar posibles valores err6neos sea de densidad (PHI) 6

de saturaci6n de agua. Puede también, establecer un valor prome­

dio de Sw para la unidad. Ver la figura f9).

* GR versus PHI.- Este cross-plot aunque no es de mucho uso, podría

utilizarse para establecer una relaci6n entre el tamaño de grano

según lo indicado por la curva GR y la porosidad para cada reser­

vorio.

Pag. 29

5.5 Histogramas

5.6

* Histograma de PB.- Este gráfico es utilizado para realizar la cali­braci6n de la densidad. Con ello se obtiene la calibraci6n exactade este parámetro, en las lecturas de densidad.

* Histograma de RILD.- Utilizado principalmente par el control de ca­lidad, también es útil para definir la resistividad de las lutitaspara la formaci6n a analizarse y en la que dichas lutitas están in­cluídas.

F6rmulas utilizadas en los Cálculos ANALOG ------------------------------------------

* Calculo del Volúmen de Arcilla (Vclay).- Es el primer tipo de cál­

culo que va a efectuar el programa. Existen dos maneras de reali­zar este cálculo - SP o GR. En ambas opciones se tomará el valormínimo de ellos.

OPCION 1

Vclay = 1- SP (registro)SSP

donde: SP = lectura del registro SSP= Potencial espontáneo estático

(máximo valor SP en la formaci6n)

OPCION 2 --------

Vclay = l. 5 - 3. 30 - (x + O. 7) 2•

•l

·¡

donde:

Pag. 30

X= GR (registro) - GR mínimo

GR máximo - GR minimo

* Cálculo de la Porosidad.- Para obtener la porosidad, se utilizan

los valores de densidad corregidos por profundidad y/o corregidos

por calibraci6n. El gráfico 1, muestra como obtener la porosidad

a partir del registro de Densidad de Formaci6n.

Como ya se mencion6 anteriormente, la calibraci6n puede ser general

o solamente para una unidad particular. Ver figura(13).

Porosidad= Pma Pb ----

Pma Pf - Vcl 0 sh 0 sh =

donde: Pma = densidad de la matriz

Pb = densidad gruesa(bulk)

Pf = densidad del fluído

Psh = densidad de la lutita

Pma- Psh

Pma- Pf

* Cálculo de la Saturaci6n de Agua.- Existen en el programa hasta

cuatro ecuaciones para realizar este tipo de cálculo; Archie, Com­

posite Fertl, Simandoux, Poupon. El gráfico 2, muestra como deter­

minar Sw a partir de la relaci6n Rt/Ro.

Después de haber relizado exhaustivos análisis y comparaciones

con los datos de campo, se estableci6n que la ecuaci6n más apro­

piada para los prop6sitos del proyecto, fué la establecida por

SIMANOOUX.

A continuaci6n procederemos a expresar las f6mulas matemáticas

de las ecuaciones mencionadas:

::e o 1

Q

Q

o

o

GRAFICO 1

1

100

50

30

20

10

a

J

2

2

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1 1

3 5

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FACTOR DE FORMACION - RELACIONES DE POROSIDAD

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IO 20 50

FACTOR DE FORMACION

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200 300

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100

50

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10

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FACTOR DE FORMACION

1 100

50

40

50

� 20

o

<I: :, e, <I:

l&J 10 0

o

5 1

4

5

2

GRAFICO 2

2 5

1 J

4 5

4 •

SATURACION DE AGUA DE LA RELACION Ro, Rt.

10

10

INDICE DE RESISTIVIDAD -Rt/Ro.

20

ID

50 40 ISO

IO 40 IO

INDICE DE RESISTIVIDAD Rt/Ro.

100

100

zoo

zoo

500 IIOO

300 400 IOO

1000 o o

20

50

40

50

60

70

.,e

o z

o "'

90 %

o ::o

::o a, e ::o

eo (/)

1

"� o

•

1000

Ecuaci6n de Archie:

donde

SWA = •. �

v-;;-

Ecuaci6n de Composite-Fertl:

Vcl Rw

Pag. 31

SWC =vF-Rw 'Rt 0.4 Rsh 0 corr

Ecuaci6n SIMANOOUX

sws =

donde

f-Vcl + Nl Rsh

m,n son valores que se da para cada unidad

* Esta ecuaci6n es la que proporciona los valores más adecuadospara los fines del proyecto.

Pag. 32

Ecuaci6n de Poupon:

+ 0m/2 VRt \-2/n

yaRw' J

donde: los valores a, m, y n están dados para cada

unidad.

Los valores utilizados para a, m, n están mostrados en la tabla III.

Todos los cálculos se efectúan para cada dos pies, en conjunto con

un detallado listado tabular de valores de Vclay, porosidad y satu-. ,, racion.

Opciones_en_el'Terminal':

Durante el procesamiento ANALOG, la secuencia normal será como sigue:

USUARIO RESPUESTA DEL SISTEMA

ANALOG Ingreso del nombre del pozo

Opci6n Descripci6n

E Experimental Run.

F Final Run

p Preliminary Run

R Re-store Rtm

Q Q Unit

TABLA

ANALOG

Field Fault Block

Carrizo I: 1,2,3

(RW=.38 at 80 °F)

Zapotal All

(RW=.31 at 80 °F)

Folche/Cruz All

(RW=.34 at 80 °F)

III

Pma Fonnations (gr/ce) a m n

- -

Echino Rep 2.47 1.50 1.5 l. 7

Ostrea 2.49 1.50 1.6 2.0

Somatito 2.48 1.50 1.5 2.2

Lut. Talara 2.50 1.50 1.8 1.8

Below Somatito 2.46 1.50 l. 7 1.5

Echino 2.48 1.50 2.0 l. 7

Ostrea 2.51 1.50 2.1 1.8

Lut. Talara 2.50 1.50 2.2 1.5

Echino Rep 2.47 1.50 2.0 1.8

Echino/Somat. 2.44 1.50 1.9 1.9

Ostrea 2.46 1.50 1.8 1.8

Below Somatito 2.50 1.50 l. 7 1.8

Pag. 33

* Durante la corrida experimental (Experimental RUN), no se almacena

ningún dato. Aquí solo se experimentan con diferentes cut-offs de

aquellos ya establecidos.

* Para la corrida final (Final RUN), ya se deben teneren concordan­

cia con las expectativas de campo, todas las calibraciones de los

registros a emplearse y los topes estratigráficos.

Esta corrida genera un listado el cual es almacenado en una secci6n

denominada GEORES; en el cual deben ya estar incluídos todos los to

pes estratigráficos antes de correrse el programa ANALOG, pues de o­

tra manera el programa generará desperdicios.

Todo lo mencionado en este capítulo es s6lo una descripci6n muy SlDlla­

rizada y esquemática de lo que en realidad consiste el programa

ANALOG empleado en el proyecto de recuperaci6n secundaria en el Noro­

este peruano, en realidad, describirlo requerirín varios volúmenes.

Pero todo lo tratado es un buen ejmplo para damos cuenta o mejor te­

ner una idea de lo que consiste el procesamiento de datos geol6gicos

y la utilidad de los mismos una vez procesados.

* * * * * * * * * *

na -: ...:__· - :� lOG ANA(YSis PROCRAR •ANA(OG* (V•XJ · *** -••• PRELll'IIPIAitY

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Pag. 34

-CONCLUSIONES-

En los cinco capítulos precedentes, se ha visto de tma manera global, el

papel del computador durante las diferentes etapas de la exploración pe­

trolífera.

En el cap6tulo V, se ha efectuado tm análisis del programa ANALOG utiliza­

do en el proyecto de recuperación secundaria en Talara. Dicho análisis ha

sido orientado hacia la comprensión de como trabaja la lógica del progra­

ma. Los mapas computarizados que están incluidos en dicho capítulo no han

sido descritos en el contexto del terna, debido ftmdamentalmente a que fue­

ron obtenidos en Último momento; porque esta información es de carácter

estrictamente privado para la Compañía operadora del proyecto.

Sinembargo, soy de la idea que la inclusión de dichos mapas computarizados

pese a no tener referencia, de todos modos se constituyen en un valioso a­

porte para una mejor comprensión de la utilidad primordial del computador.

RECOMENDACIONES ---------------

En razón de la generalización extensiva del uso del computador en la presen­

te década, para la gran mayoría de los campos científicos; se hace cada vez

más imprescindible que el geólogo explorador, oriente su interés a tm mejor

conocimiento de la lógica y la programación computacional en dichas máquinas.

Debido al hecho de que el Perú cuenta con tm área prospectiva petrolífera

muy extensa por explorar, tenemos tm reto muy interesante y que debe efec­

tuarse con celeridad, porque existe el peligro, que en los próximos años el

Perú se convierta en tm país importador de petróleo, si no se efectúa un rá­

pido y eficaz programa exploratorio, el mismo que pueda conducirnos al des­

cubrimiento de nuevas reservas petrolíferas.

Pag. 35

lJn buen procesamiento de-todos los datos disponibles, obtenidos como pro-_

dueto de una vasta exploraci6n, nos facilitaría mapas más exactos y rápi­

dos, con los cuales podrán realizarse estudios sísmicos, gravimétricos,

sedimentol6gicos, geoquímicos, estratigráficos, estructurales, etc., �y

detallados, para todos los campos en los que se efectúen exploraciones.

Finalizando, los ge6logos petroleros peruanos, ternos un gran desafío para

un futuro muy cercano. En el computador, tendremos a un amigo_fiel y_muy

valioso_gue_debe_estar_a_nuestro_servicio si queremos lograr nuestras me-

tas con prontitud.

Hasta el momento, como ya todos sabemos, s6lo se ha efectuado un mínimo de

exploraci6n; quedan pues aún muchos lotes por explorar.

* * * * * * * * * * *

1

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TRADUCCION DE LOS TERMINOS INGLESES Y ABREVIACIONES UTILIZADOS --------------------------------------------------------------

allocation -colocaci6n analytic - analítico annotations -anotaciones approximation -aproximaci6n calibration -calibraci6n card -tarjeta computed -computarizado computer -computadora contour -contorno coefficient -coeficiente cross-plots -registros combinados cross-section -secci6n transversal data -datos delete -borrar display -presentaci6n edit -editar evaluate -evaluar

. . ,, expression -expresion file -archivo fluids -fluídos generation -generaci6n gravity -gravedad grid -red, cuadrillado hole -hueco house keeping -casilla inactive -inactivo index -índice input -entrada light -ligero listing -listado lithology -lit6logía loading -cargado, llenado model building -esquema del modelo multiple -múltiple net pay -arena neta numerAl -numérico observed -observado

. . ,,

operation -operacion order -6rden parameter -parámetro partitioning -d�visi6n porosity -porosidad plotter -ploteador. points -puntos

power series. -series polinomiales preparation -preparaci6n profile -perfil printer -impresor quality contol- control de calidad reservoir -reservorio report -informe, reporte return -retomo, regreso retrieval -recuperaci6n sean -hojear, revisar select -seleccionar shaliness -luticidad size -tamaño smothing -afinamiento supplied -suministrar surface -superficie survey -reconocimiento tape -cinta trend -tendencia unit -unidad user -usuario values -valores volume -volúmen well logs -registros eléctricos

GR -rayos gamma SP -autopotencial RILD -resistividad larga(Rt) RSN -resistividad corta

·PHI -porosidadruo -densidadVCL -volúmen de arcillaRun -corrida (computaci6n)preliminary -preliminarmaps -mapas

Fe de Erratas

Dice Debe decir ----------

3 determi nac i ion determinación

17 f i dura figura

23 pe-que que

34 capótulo capítulo

35 ternos tenemos