Informe Rayos Gamma
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PERFIL DE RAYOS GAMMA
1.- INTRODUCCION
El objetivo principal de los registros es ayudar en la localizacion de formaciones o
rocas ricas en petroleo y gas. Los registros sirven ademas para obtener datos
necesarios en la interpretacion de los ambientes de depositacion, estructuras
geologicas, como tambien en las operaciones de completacion de pozos nuevos o
viejos y en la estimacion de reservas.
El desarrollo tecnologico de las erramientas de registros, ha tenido un grave
avance en nuestra era moderna; con los dispositivos mas sofisticados, complejos
y compactos con la cual podemos obtener una mejor, precisa y rapida evaluacion
e interpretacion petrofisica de nuestros yacimientos petroliferos.
Por lo tanto, tengamos en cuenta, que la comprension de los conceptos basicos es
esencial aun en las tecnicas de interpretacion mas avanzada.
Registros, intrumentos de registros y la informacion geologica asi como la
perforacion, no son mas que herramientas del oficio. El proposito de todas estas
herramientas es la determinacion del valor comercial del pozo. Por consiguiente,
toda la informacion que se obtenga respecto a la litologia, porosidad,
permeabilidad y saturacion es de gran importancia.
2.- JUSTIFICACION
Se pueden inferir informaciones sobre la composicin del subsuelo mediante algn
parmetro fsico medido en superficie, que puede ser la velocidad de una onda
mecnica, o variaciones de un campo gravitacional producidas por diferencias de
densidad, o la intensidad de una corriente asociada a la mayor o menor facilidad
de propagacin de las cargas elctricas.
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Los mtodos ofrecen una forma de obtener informacin detallada acerca de las
condiciones del suelo y rocas del subsuelo. Esta capacidad de caracterizar
rpidamente las condiciones del subsuelo sin perturbar el sitio ofrece el beneficio
de costos ms bajos y menos riesgo, dando mejor entendimiento general de las
condiciones complejas del sitio. Es necesario a menudo utilizar ms de un mtodo
para lograr obtener la informacin deseada.
Para poder aplicar un mtodo geofsico en una prospeccin, es necesario que se
presente dos condiciones importantes:
- que existan contrastes significativos, anomalas que se pueden detectar y medir.
- que estos contrastes se puedan correlacionar con la geologa del subsuelo.
3.- RESUMEN EJECUTIVO
3.1 Rayos Gamma (Gamma Ray=RG)
Se basa en la medicin de las emisiones naturales de rayos gamma que poseen
las rocas. Durante la meteorizacin de las rocas, los elementos radiactivos que
estas contienen se desintegran en partculas de tamao arcilla, por lo tanto las
lutitas tienen emisiones de rayos gamma mayores que las arenas. Mientras mayor
es el contenido de arcilla de las rocas mayor es la emisin de GR de las mismas.
Los minerales radiactivos principales son: el potasio (K), el torio (Th) y el uranio
(U).
Se lee de izquierda a derecha (). Si el GR es bajo indica bajo contenido de
arcilla y si es alto indica alto contenido de arcilla. La unidad de medida es en
grados API, con un rango de valores que generalmente va de 0 a 150 API.
Sirve para calcular el contenido de arcilla de las capas (Vsh), para estimar tamao
de grano y diferenciar litologas porosas de no porosas. Puede utilizarse en pozos
entubados.
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4.- OBJETIVOS
4.1 Objetivo General
Conocer el principio de medicin de los Rayos Gamma y sus aplicaciones
4.2 Objetivos especficos
Determinar el volumen de las lutitas con la ayuda de los registros Gamma
Ray para distintas profundidades.
Observar el comportamiento de la curva frente a zonas de arcilla y zona de
areniscas, la deflexin de la misma
5.- MARCO TEORICO
El perfil de rayos gamma registra la radioactividad natural de las formaciones y
debido a esto, pueden usarse para identificar litologas y para correlacionar entre
distintas zonas. Las areniscas libres de lutitas y los carbonatos tienen
concentraciones bajas de material radiactivo, y dan bajas lecturas de rayo de
gamma. Cuando el contenido de lutita aumenta, la respuesta del perfil de rayos
gamma aumenta debido a la concentracin de material radiactivo en la lutita. Sin
embargo, las areniscas limpias (es decir con un volumen de lutitas bajo), y con
contenido alto de feldespatos de potasio, micas, glauconita, o aguas ricas en
uranio, tambin pueden producir una respuesta alta del perfil de rayos gamma.
El carbn y la dolomita tambin pueden contener uranio y los depsitos de
evaporita tambin pueden contener minerales potsicos. En zonas donde el
gelogo es consciente de la presencia de feldespatos de potasio, micas, o
glauconita, puede correrse un Spectralog adems del perfil de rayo gamma.
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Ejemplo de un Registro GR
5.1 Tipos de arreglos en las mediciones
Presentan mediciones laterales y radiales. En el primer caso, las mediciones
son adquiridas por sensores de modo que los rayos gama sean recibidos
lateralmente (al operar en modo deslizante), reduciendo el conteo y aumentando
la variacin estadstica. El otro mtodo es con detectores colocados alrededor del
collar, para adquirir datos en cuadrantes, como se muestra en la figura
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Arreglos de sensores en las mediciones GR. (Izquierda) direccionales, (derecha)
Azimutales
5.1.1 Calibracin de las unidades
Un factor a considerar es la atenuacin de los rayos gamma (GR) debido al
fluido en el pozo, dimetro del pozo y presin ejercida al sensor (housing
pressure). Dicho estudio se realiza mediante la tcnica de Monte Carlo, el cual
obtiene la transmisin de radiacin a travs del collar mediante estudios en
laboratorio.
En registros de cable, la informacin de Uranio (U) y Torio (Th) llega al pozo
con un espectro similar en ambos, pero diferente con el del Potasio (K). El
resultado del estudio determina la fraccin de radiacin del K, U y Th expresados
en unidades API.
5.2 Aplicaciones
La aplicacin ms comn de este tipo de registros es la correlacin y las
discusiones para la operacin del ambiente del subsuelo.
Generalmente las formaciones areniscas y arcillosas posee alto contenido de
mineral radioactivo (High GR Reading) y las piedras arenisca y piedra de caliza
poseen bajo nivel de material (Low GR Reading), esta informacin es la base para
las tres aplicaciones de los registros de Gamma Ray, que son:
5.2.1 CorrelacinEsta aplicacin es la ms utilizada en los registros de gamma ray. Esta permite
hacer registros de open hole, este permite obtener y ajustar las profundidades al
interior del hueco. La correlacion se realiza por tres bsicas razones, la primera
ajustar la profundidad. La segunda posicionar las herramientas de registros en
hueco abierto y la tercera proveer el control de la profundidad necesaria para la
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perforacin en hueco abierto.
5.2.3 Indicador litolgico
En reas donde ciertos aspectos de litologa ya son conocidos, el perfil de GR
puede ser usado como un indicador de litologa.
5.2.4 La evaluacin cuantitativa de arcilla
El perfil de GR refleja la proporcin de la arcilla, y en muchas regiones, puede ser
usado cuantitativamente como un indicador de arcilla de las formaciones.
5.2.5 Lectura de arcilla
El potasio y el torio son los elementos primarios radiactivos presentes en las
arcillas, ya que el resultado es a veces ambigua, puede ayudar a combinar estas
curvas o las proporciones de los elementos radiactivos.
Registro GR donde se indica que tipo de formacin se est atravesando
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Direccin aproximada de un registro GR de acuerdo a la formacin
Otras aplicaciones
Identificacin de litologas
Identificacin de estratos potencialmente productivos
Da informacin sobre espesores de capas Da informacin sobre el ndice de permeabilidad
5.3 REGISTRO DE RAYOS GAMMA ESPECTRAL (GRS)
Muestra la concentracin individual de Uranio (U), Torio (Th), y Potasio (K)
en la formacin.
De los tres elementos el mejor indicador de arcilla es el Torio.
El estudio de la concentracin de estos minerales es muy importante porque en
las lutitas y areniscas existen contenidos de Torio (Th) y Potasio (K) mientras
que el Uranio se encuentra en zonas fracturadas salinas.
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Ejemplo de un Registro GRS
5.3.1 Aplicaciones de GRS
Identificacin de litologas
Correlacin de detalle
Valores confiables de arcillosidad
Se usa para identificar distintos minerales de arcilla
Identificacin de distintos minerales de arcillas en base a la relacin Th/K
Ayuda a determinar la productividad de las formaciones.
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Diferencias de un registro GR y GRS
5.3 DETECTORES DE RAYOS GAMMA
El detector Geiger-Muller
Detector de Scintilation
5.3.1 Ventajas
Geiger-Muller:
El pulso de salida no requiere de amplificacin.
Es bsicamente insensible a la temperatura.
Es ms robusto por la falta de un cristal.
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Scintilation:
Tiene un "plateau" ms alargado y puede registrar una mayor cantidad de
rayos gamma.
El tiempo muerto es ms bajo.
Cuenta todos los rayos gamma que alcancen al cristal.
Hoy en da, las ventajas que los detectores G-M tienen sobre los de scintilation no
son tan significativas como solan serlo. La electrnica moderna ha eliminado el
problema de amplificacin de una seal de pozo, y ms importante, Schlumberger
ha hecho grandes logros con detectores de scintilation a altas temperaturas. A
causa de esto, las herramientas de deteccin de rayos gamma son desarrolladas
con los detectores de scintilation.
5.4 DIFERENCIAS QUE EXISTEN CON PERFILES ELECTRICOS SP
PERFIL SP SU APLICACIN
Localizar los contactos entre capas y correlaciones con otros perfiles
Detectar capas permeables.
Determinar la salinidad de agua de formacin
Estimar espesores de las capas.
Evaluar la arcillosidad de las capasRAYOS GAMMA SUAPLICACIN
Detectar capas permeables.
Evaluar minerales radioactivos
Correlacin con perfiles a pozo entubado.
Determinar la arcillosidad de las capas
Definir los minerales radioactivos
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Algunas diferencias entre registros
6. CONCLUSIONES
Este registro nos ayuda a determinar zonas arcillosas, y la deteccin de
capas permeables, es por eso su importancia adems que este se puede
correr en tubo entubado y desnudo
7. BIBLIOGRAFIA
Grisel Jimnez Soto (Comp.) (2012). Manual Terico- Prctico Registros
de Pozos-227.
Tecnologa durante la perforacin de pozos -Seccin 2 Registros Durante la
Perforacin