FSICA DIGITAL DE ROCAS QUE PROPORCIONAN PERSPECTIVAS CRTICAS PARA CARACTERIZAR EL YACIMIENTO EAGLE FORD Gran parte del entendimiento de cmo los yacimientos de lutitas almacenan y fluyen hidrocarburos viene de imgenes de alta resolucin de poros muy pequeos especialmente dentro del componente del kergeno de lutita. Los pioneros que trabajan en la oficina de Austin en geologa econmica en la universidad de Texas revelaron la naturaleza de la porosidad en las lutitas en el ao 2009, cuando Robert Loucks y sus colegas presentaron imgenes de Barnett poros de lutita obtenidos con una nueva y revolucionaria tecnologa llamada MICROSCOPIO ELECTRNICO DE BARRIDO DE HAZ INICO FOCALIZADO (FIB-SEM). Por primera vez, los gelogos pudieron ver que es la porosidad de lutitas a diferencia de lo que fue observado alguna vez. Extraordinarias imgenes de Loucks, demostraron claramente que los poros no solo eran muy pequeos (1-5 millonesimas pulgadas de ancho), pero virtualmente toda la porosidad se mostr en el Barnett en el kergeno y no entre los granos minerales slidos como es el caso de otros yacimientos de petrleo y gas. Estos hallazgos importantes han sido confirmados por los investigadores de la universidad de Oklahoma y la universidad de Indiana. Por supuesto, muchos gelogos e ingenieros necesitan conocer mucho mas acerca de las lutitas, no solamente el tamao y la forma del poro. La informacin ms importante analiza el grado a la que la porosidad est conectada y esto puede proporcionar patrones de flujo para el aceite o gas, as como la permeabilidad o la facilidad con la cul pueden fluir los hidrocarburos. Estas necesidades pueden ser conocidas con otros bordes tecnolgicos llamado digital fsica de rocas (DRP). La DRP hace clculos de la porosidad conectada y no conectada y permeabilidad direccional desde tres dimensiones de poro, imgenes espaciales que son creadas para la ultima generacin de aparatos FIB-SEM. La fsica de rocas es una tecnologa nica que emplea y patenta los algoritmos del flujo de fluidos que han sido utilizados por un operador derisk de perforacin exploratoria en el yacimiento Eagle Ford en el Sur de Texas. El yacimiento de lutitas Eagle Ford, fue descubierto hace a penas pocos aos atrs, pero las actividades de exploracin, perforacin y produccin han acelerado rpidamente y el play ha surgido como uno de los recursos no convencionales calientes desarrollados en la ciudad, en gran parte gracias a los distintos tipos de condensados y aceites dentro de la formacin. CARACTERIZACIN EFECTIVA Se analizaron muestras de ncleo de dos pozos de el yacimiento Eagle Ford. El aceite del pozo A se encuentra en una etapa de madurez temprana ubicado en la parte norte del borde del yacimiento Eagle Ford. El aceite del pozo B se encuentra en una etapa de maduracin tarda y est ubicado cercano a Hawkville Field. Al mismo

tiempo el tamao de los poros de la lutita Eagle Ford ascienden a unos cuantos millones de pulgadas (de 10 a 100 nanometros), las molculas de aceite y gas son mucho mas pequeas. La DRP proporciona y expide un mtodo efectivo para caracterizar estas formaciones y proporcionar datos que de lo contrario son difciles o imposibles de obtener con mtodos de laboratorio convencionales aplicados a muestras de ncleos. El principal objetivo fue para cuantificar las relaciones entre la porosidad y permeabilidad de matriz para la produccin clave de facies entre la profundidad de la zona de inters. Tales tendecias, combinado con identificacin de facies desde un conjunto de ncleos y la tcnica X-ray CT de barrido facilita el proceso de mejoramiento de resolucin para la correlacin de pozo a pozo. Un objetivo secundario fue explorar e intentar cuantificar los enlaces entre las capas de roca (como originalmente fue depositada la lutita) y los tipos de poros que se relacionan generalmente con la calidad del yacimiento. El primer paso de los procesos de la DRP comenz con un mtodo para alta definicin, calibrado para un conjunto de ncleos por la tcnica X-ray CT scanning en alta resolucin (acerca de 500 CT rebanadas de pies lneales de conjunto de ncleos), seguido por computadora ncleos de registro para determinar la densidad aparente (RHOB) y el nmero atmico efectivo (Zeff). Estos registros de densidad aparente y nmero atmico efectivo son medidos sobre un conjunto de ncleos que ayudan a describir la litologa, la porosidad, las facies de rocas y la deposicionamiento de las secuencias. La figura 1 muestra como los datos de densidad aparente (RHOB) y el nmero atmico efectivo (Zeff) pueden ser usados para separar al pozo dentro de mltiples facies, determinar que yacimiento es probablemente de alta calidad y para ayudar en el proceso de la mejora de resolucin. Estos datos son del pozo B del Eagle Ford. En esta formacin, los cuadrantes de datos de bajos valores de densidad y bajos valores de nmero atmico efectivo (puntos verdes en la figura) probablemente representan altos valores de porosidad y/o zonas con alto contenido de kergeno. Los tapones de ncleo son tomados a diferentes profundidades basados sobre un conjunto de ncleos de barrido e informacin desde el operador a cerca de las principales zonas de inters. El anlisis de tapones de ncleos se utiliza principalmente para cuantificar la porosidad y el contenido de kergeno y monitorear la variacin a lo largo de la muestra. La figura 2 muestra el proceso de seleccin y anlisis de la muestra del tapn usando una combinacin de anlisis calibrado de alta definicin CT del ncleo completo, escaneo micro - TC y un anlisis de datos cuantitativo de haz de iones pulido con SEM (pozo B) . El anlisis del tapn de ncleo tambin fue utilizado como un proceso de seleccin para garantizar muestras representativas para el anlisis subsecuente de ncleos especial 3 - D (SCAL).

Anlisis de ncleos de la lutita Eagle Ford El anlisis SCAL 3 -D comenz con un ultra aumento de las imgenes de los poros y la matriz mediante la tcnica FIB- SEM. Posteriormente se realiz la segmentacin, el procesamiento de imgenes y la creacin de las rocas madre digitales utilizando una tcnica patentada para determinar las propiedades del transporte de fluidos a partir de imgenes tomogrficas de muestras de la formacin. Este anlisis incluy porosidad conectada y no conectada, fraccin de volumen de kergeno y distribucin, y la permeabilidad absoluta en las direcciones X, Y y Z. Otros datos de la lutita tambin se pudieron obtener, tales como la permeabilidad relativa y las curvas de presin capilar. En este proyecto, un objetivo importante de los anlisis de ncleos a partir de imgenes 3D con la tcnica FIB-SEM y el clculo con rocas madre digitales era comprender las relaciones entre porosidad y permeabilidad para cada de las facies de produccin primaria y para ayudar a relacionar facies y tipos de poros de lutita con las tendencias de porosidad - permeabilidad. Esta informacin (como se ilustra en la Figura 3) es un componente importante en la caracterizacin de los yacimientos de lutita. Estas tendencias pueden ser integradas con registros de facies a partir del anlisis de ncleos completos en alta definicin CT para mejorar las estimaciones de las reservas netas / brutas, y producibilidad. DRP tambin revelar los detalles de los tipos de poros de lutita y mostrar cules se asocian con una mayor permeabilidad. En la Figura 3, parece que la porosidad de la materia orgnica - porosidad asociada con kergeno - es especialmente crtica para la buena permeabilidad del yacimiento, con las muestras de materia orgnica se demuestra una mejor permeabilidad que las muestras con porosidad equivalente convencional entre granos slidos. Por otra parte, las muestras con ms porosidad intragranular parecen tener una permeabilidad ms baja para una determinada porosidad. Los resultados DRP (mostrados en grandes smbolos cuadrados) indican que, cuando el kergeno es suficiente y se muestra como porosidad asociada, hay tambin una amplia permeabilidad para la produccin de aceite de mltiples - etapas en pozos hidrulicamente fracturados. Los mtodos convencionales de anlisis de ncleos tienden a mostrar menor permeabilidad que los resultados de DRP en el rango ms bajo de porosidad, pero las tendencias parecen converger en una porosidad alta. Los datos de permeabilidad convencionales se muestran con smbolos pequeos, en forma de diamante. Esta diferencia de la tendencia porosidad-permeabilidad entre los dos mtodos ser objeto de un nuevo estudio. Este estudio experimental para llevar a cabo el anlisis de DRP en el ncleo y en los tapones de ncleos de dos pozos en la formacin de la lutita Eagle Ford ha dado una serie de observaciones, entre ellas: La densidad y Zeff de alta resolucin de rayos X de tomografa computarizada de ncleos enteros proporcionan informacin detallada sobre las capas y facies en la lutita Eagle Ford.

Cambios en las facies principales se pueden observar fcilmente a partir de los datos bsicos completos CT de alta definicin, mientras que el ncleo se conserva en tubos de aluminio sellados. Localizaciones de tapones de ncleos pueden seleccionarse en base a facies clave y variaciones litolgicas de las exploraciones bsicas integrales. Los tipos de poros son principalmente materia orgnica e intragranular. A mayor porosidad, las muestras de materia orgnica tienen mejor permeabilidad que las muestras con porosidad intragranular.