Medición de la resistividad detrás del revestimiento

2 Oilfield Review

Medición de la resistividad detrás del revestimiento

Karsani AuliaBambang PoernomoWilliam C. RichmondAri Haryanto WicaksonoPT. Caltex PacificMinas, Riau, Indonesia

Paul BéguinDominique BenimeliIsabelle DubourgGilles RouaultPeter VanderWalClamart, Francia

Austin BoydRidgefield, Connecticut, EUA

Sherif FaragYakarta, Indonesia

Paolo FerrarisAbu Dhabi, Emiratos Árabes Unidos

Anne McDougallParís, Francia

Michael RosaDavid SharbakOccidental Oil and Gas CompanyElk Hills, California, EUA

Por su colaboración en la preparación de este artículo, seagradece a Eric Bonnin, David Foulon y Gregory Joffroy,TOTAL ABK, Abu Dhabi, EAU; Bob Davis, Bakersfield,California, EUA; Alison Goligher y Don McKeon, Clamart,Francia; Russ Hertzog, Laboratorio Nacional de Ingeniería yAmbiente de Idaho, Idaho Falls, Idaho, EUA; PamRahmatdoost, Sugar Land, Texas, EUA; y Lukas UtojoWihardjo, Duri, Indonesia.AIT (herramienta de Inducción de Arreglo), CBT (herramien-ta de Adherencia del Cemento), CET (herramienta de Evalua-ción de la Cementación), CHFR (Resistividad de la Formaciónen Pozo Entubado), CPET (herramienta de Evaluación de laCorrosión), ELAN (Análisis Elemental de Registros), HRLA(Sonda de Lateroperfil de Alta Resolución), PlatformExpress, RST (herramienta de Control de Saturación delYacimiento), SCALE BLASTER, SpectroLith, TDT (Tiempo deDecaimiento Termal) y USI (herramienta de Imágenes Ultra-sónicas) son marcas de Schlumberger. TCRT (herramientade Resistividad a través del Revestimiento) es una marca deBaker Hughes.

La detección y evaluación de la saturación de hidrocarburos han sido

por mucho tiempo un problema en los pozos entubados. Después de 60

años de sueños y proyectos, la medición de la resistividad detrás del

revestimiento se convierte hoy en una realidad.

En busca de mejorar la productividad de los cam-pos, ampliar su vida útil y aumentar las reservas,las compañías petroleras necesitan ser capacesde identificar hidrocarburos aún no detectados,monitorear los cambios en la saturación de losfluidos y detectar el movimiento de los contactosde fluidos de los yacimientos. Muchas de lasreservas de petróleo y gas descubiertas y que aúnexisten están contenidas en campos viejos, des-cubiertos entre la década de 1920 y la de 1950.1

En aquellos días, por lo general los hidrocarburosse detectaban sólo a través de registros eléctri-cos obtenidos a pozo abierto; a menudo los úni-cos registros disponibles. Incluso hoy, losregistros de resistividad adquiridos a pozo abiertotodavía son las mediciones más comúnmente uti-lizadas para evaluar las saturaciones de los yaci-mientos y distinguir las zonas que contienenhidrocarburos de las que contienen agua. Sinembargo, el monitoreo de los cambios de satura-ción en yacimientos viejos requiere efectuarmediciones a través del revestimiento de acero,lo que no ha sido posible con las herramientas deresistividad convencionales.

Hasta hace poco, la evaluación de la satura-ción de hidrocarburos en un pozo entubado sóloera posible con herramientas nucleares. Estas he-rramientas tienen una reducida profundidad de in-vestigación y su aplicación efectiva está limitadaa altas porosidades y altas salinidades. Desde lainvención de los registros de resistividad de pozoabierto, los expertos de todo el mundo se han es-forzado por desarrollar una herramienta que pue-da medir la resistividad detrás del revestimiento.

Hoy, 60 años después de haberse concebidoesta idea, la medición exacta y confiable de laresistividad de formaciones no sólo es posible enpozos entubados, sino que también ya se encuen-tra disponible como servicio estándar. Las consi-derables dificultades de diseño y mediciónplanteadas por la medición de la resistividad de

la formación detrás de revestimientos de acerohan sido superadas (véase “Historia de la medi-ción de la resistividad en pozos entubados,”página 12). Con la ayuda de innovadores disposi-tivos electrónicos, los ingenieros deSchlumberger han desarrollado un sistema quehizo funcionar una vieja idea.

Como en el caso de las mediciones en pozoabierto, las mediciones de resistividad y porosi-dad nuclear en pozo entubado se pueden combi-nar para proporcionar una mejor evaluación de lasaturación. Además del monitoreo de yacimien-tos y la identificación de zonas productivas pre-viamente inadvertidas, este servicio proporcionauna medición de resistividad en pozos de altoriesgo en los que los registros de pozo abierto nopueden obtenerse debido a las condiciones delpozo, o cuando una falla de la herramienta impidela adquisición exitosa de los datos.

Este artículo revela cómo funciona la nuevaherramienta, cómo su diseño derriba obstáculosanteriormente insuperables para obtener la resis-tividad detrás del revestimiento, y de qué manerasupera las limitaciones de la técnica. Los ejem-plos de campo indican con cuánta fidelidad la nue-va medición corresponde a los resultados de lasherramientas de adquisición de registros a pozoabierto y cómo se está utilizando para monitorearcambios de saturación y de contactos de fluidos.

Principio de la mediciónLa herramienta de Resistividad de la Formaciónen Pozo Entubado CHFR es, en efecto, una herra-mienta de lateroperfil, es decir, un dispositivo conelectrodos que miden las diferencias de voltajeque se crean cuando una corriente emitida fluyehacia la formación alrededor del pozo. La manerausual de calcular la resistividad Rt de la forma-ción a partir de una herramienta de lateroperfilrequiere medir la corriente I emitida y el voltaje Vde la herramienta. Para obtener la resistividad, la

1. Informe del equipo de trabajo: “Through-Casing LoggingTools Approach Commercialization,” Gas ResearchInstitute GRID, Verano de 1998: 19-21.Blaskovich FT: “Historical Problems with Old FieldRejuvenation,” artículo de la SPE 62518, presentado enel Encuentro Regional Occidental de las SPE/AAPG,Long Beach, California, EUA, Junio 19-23, 2000.

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relación de ambos parámetros se multiplica porun coeficiente constante conocido como el factorK de la herramienta, el cual depende de la geo-metría de la herramienta misma: Rt = KV/I. Lamedición de la herramienta CHFR es un poco máscomplicada debido a la presencia del revesti-miento de acero, pero aún así se reduce a deter-minar Rt a partir de V e I. Los lateroperfiles depozo abierto utilizan electrodos para enfocar lacorriente emitida dentro de la formación. Una di-ferencia significativa en la física que rige la me-dición en un pozo entubado es el hecho de que elrevestimiento mismo del pozo sirve como unelectrodo gigante que aleja la corriente del pozo.

La corriente sigue el trayecto de menor resis-tencia para completar un circuito eléctrico, ycuando la opción es pasar a través de acero debaja resistencia o a través de la tierra, la mayorparte de la corriente fluirá a través del acero.

La corriente alterna de alta frecuencia (CA) per-manecerá casi enteramente en el interior delacero, pero con CA de baja frecuencia o concorriente continua (CC), una pequeña parte de lacorriente se filtra hacia la formación.

Para fluir desde la fuente de la herramientahasta la conexión eléctrica a tierra en un electro-do de retorno ubicado en la superficie, la corrien-te pasa a través del revestimiento y se filtragradualmente hacia la formación circundante, alpasar a través del terreno hasta la conexión eléc-trica a tierra. La fuga hacia la formación que seencuentra alrededor del pozo ocurre a lo largo detodo el revestimiento, de modo que la cantidadde corriente que se filtra por cada metro es míni-ma. El mayor desafío de la medición de resistivi-dad detrás del revestimiento consiste en mediresta pequeña cantidad de corriente que se fuga.

La manera en que se realiza la medición sepuede entender si se sigue el curso de lacorriente a lo largo de los trayectos que tomahacia la conexión eléctrica a tierra. El electrodode corriente está en contacto con el interior delrevestimiento. Una parte de la corriente viajahacia arriba del revestimiento, y la otra parteviaja hacia abajo. La cantidad que va en cadadirección depende de la posición de la herra-mienta en el pozo y de la resistividad de la for-mación; mientras más alta sea la resistividad dela formación, menos corriente irá hacia abajo por

Rc

Rc

Rcem

Rt

RcemRt

el revestimiento (derecha). Esto se debe a que lacorriente descendente se conecta a tierra al pa-sar a través de la formación. También significaque la herramienta se hace menos sensitivacuando la resistividad de la formación es mayor;entra menos corriente a la formación.

A medida que la corriente fluye hacia abajopor el revestimiento, una pequeña parte penetrala formación. La fuga se puede describir comouna cierta fracción de disminución de corrientepor metro. Cuando la herramienta está cerca dela superficie, la mayor parte de la corriente va ha-cia arriba del revestimiento, ya que es el trayectomás corto y con menos resistencia, de modo quehay poca fuga hacia la formación. A lo largo decasi todo el revestimiento, la fuga es casi cons-tante para las formaciones de baja resistividad,hasta que la herramienta se aproxima a la zapatadel revestimiento ubicada en el fondo del pozo.En ese punto, aunque disminuye la corriente des-cendente, una mayor parte de ella se filtra pro-gresivamente hacia cada metro de formación,hasta el último metro, en el que toda la corrientedescendente pasa a ese metro de formación, ha-ciendo que la fuga sea considerable. De hecho, lafuga de corriente es máxima en la zapata del re-vestimiento. En general esto es una ventaja, yaque la mayor parte de los intervalos de interés seencuentra cerca del fondo del revestimiento.

La dificultad para medir la resistividad detrásdel revestimiento, durante los 60 años que seextendió el desarrollo de esta técnica, ha radicadoen la medición misma. Es sencillo medir lacorriente que va hacia abajo por el revestidor, yaque el diseño de la herramienta puede incluir

electrodos que hacen contacto con la tubería derevestimiento. Es imposible medir directamente lacorriente que fluye hacia la formación, ya que loselectrodos no entran en contacto con el terreno.La corriente de la formación se debe inferir de lacorriente del revestimiento, efectuando una subs-tracción. Una corriente aplicada de un amperio (A)proporciona corrientes de fuga de unos cuantosmiliamperios por metro, e incluso menos, paraformaciones de mayor resistividad. Pero resultasumamente complicado determinar una pequeñacantidad a partir de la diferencia de dos can-tidades mucho mayores, particularmente cuandohay ruido en los datos.

Las dificultades técnicas relacionadas con lamedición de la resistividad detrás del revesti-miento han sido superadas mediante un cuida-doso diseño de la herramienta y la mayorexactitud y precisión de las mediciones. Los dis-positivos electrónicos ubicados en el fondo delpozo hoy son lo suficientemente precisos y esta-bles como para determinar la resistividad de laformación detrás del revestimiento conductivo.

Pero, ¿cómo se efectúa la medición? La pri-mera etapa de la medición utiliza una fuente enla herramienta para aplicar corriente alterna debaja frecuencia al revestimiento (página siguien-

te a la izquierda). Bajo el punto de inyección seencuentran cuatro electrodos de voltaje con unaseparación de 2 pies [0.6 m]. Tres de ellos se uti-lizan en cada medición. La caída de voltaje entrepares de electrodos es una combinación de laspérdidas debidas a la fuga de corriente hacia laformación, más las pérdidas resistivas en elrevestimiento. Se requiere un segundo paso, lla-mado paso de calibración, para determinar laspérdidas resistivas en el revestimiento.

El circuito del paso de calibración comienza enel mismo punto de aplicación de la corriente, pe-ro fluye hacia abajo del revestimiento a un elec-trodo de corriente ubicado cerca de 10 m [33 pies]más abajo en la herramienta (página siguiente ala derecha). Hay una fuga muy poco significativahacia la formación, ya que la corriente no nece-sita fluir a través de la formación para completarel circuito. La resistencia del revestimiento sepuede determinar con los mismos electrodos devoltaje que se usan en el paso de medición. Deeste modo, la resistividad de la formación sepuede obtener básicamente computando la dife-rencia entre ambas mediciones. De manera alter-nativa, si se conoce o supone la resistividad delacero, es posible derivar el espesor del revesti-miento, como se hace con la herramienta deEvaluación de la Corrosión CPET.

El alto contraste de resistividad entre el aceroy la formación determina la dirección de la fugade corriente hacia la formación (perpendicular alrevestimiento), debido a que el revestimiento esesencialmente una superficie equipotencial. Estaherramienta es más sensible a la resistividad dela formación cerca de sus electrodos de voltaje,ya que las mediciones de voltaje utilizadas paradeterminarla son afectadas en primer lugar por lafuga que se desplaza en forma radial hacia la for-mación, inmediatamente fuera del revestimiento.

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Efecto de la posición de la herramienta en una formación homogéneapara un pozo profundo de 3000 m [9840 pies] entubado con un revestidor de 7pulgadas de diámetro y 29 Ibm/pies de peso, y retornos de corriente en laboca del pozo. Se aplica un amperio (A). La corriente que desciende por elrevestimiento presenta sus mayores variaciones en las partes inferior ysuperior del pozo y disminuye a medida que aumenta la resistividad de laformación (arriba). La fuga de corriente también disminuye con el aumentode la resistividad de la formación. Cerca de la zapata del revestimiento, a los3000 m, la tasa de fuga aumenta radicalmente, incluso a pesar de que lacorriente descendente disminuye, ya que toda la corriente descendentefluye hacia la sección restante de la formación (abajo).

Componentes de la medición CHFR Valor(aproximado)

Voltaje diferencial (V1-V2)

Voltaje superior e inferior (V1,V2)

Voltaje del revestimiento (V0)

Corriente de calibración

Resistencia del segmento del revestimiento (Rc)

Corriente aplicada (I)

Corriente de la formación (∆I)

Corriente descendente del segmento del revestimiento (Id)

5 a 500 nV

20 a 100 µV

10 a 100 mV

0.5 a 3.0 A

20 a 100 µohm

0.5 a 6.0 A

2 a 20 mA

0 a 3 A

> Valores típicos registrados con mediciones de la herramienta CHFR.

Profundidad, m

Corriente descendente

Corriente de la formación

Rt = 1 ohm-mRt = 10 ohm-mRt = 100 ohm-m

Rt = 1 ohm-mRt = 10 ohm-mRt = 100 ohm-m

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0

5

4

3

2

1

0

Corri

ente

, ACo

rrien

te, m

A/m

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

0 500 1000 1500 2000 2500 3000

>

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Se requiere otro paso para obtener el voltajedel revestimiento V0. Son necesarias medicionesde voltaje extremadamente precisas en el rangode los 10 a 100 mV (página anterior, abajo). No sepueden realizar en corriente alterna, como en lospasos de medición y calibración. En una secuen-cia separada, la corriente directa se envía desdeel inyector superior a la superficie siguiendo elmismo trayecto utilizado en la medición de co-rriente de la formación. El voltaje se mide entre elinyector inferior y un electrodo de referencia dis-tinto en la superficie. La medición se efectúa dosveces—con polaridades negativas y positivas—para eliminar errores sistemáticos, tales como lapolarización o la deriva. Debido a que el voltajevaría muy lentamente con la profundidad, por lo

general es suficiente una medición de voltaje porcada 10 estaciones de profundidad.

El electrodo de referencia de superficie parala calibración de voltaje debe estar ubicado lomás lejos posible de la boca del pozo. Sin embar-go, esto no siempre es posible o factible en lasoperaciones de campo reales. La incapacidad deobtener una distancia suficiente para el electrodode referencia o un buen contacto eléctrico entreel electrodo de superficie y la tierra pueden afec-tar de manera adversa la calidad de la medicióndel voltaje y, en consecuencia, la confiabilidad dela medición de resistividad de la formación.

Esta dificultad puede superarse utilizandouna ecuación derivada empíricamente para esti-mar la resistividad sin una medición de voltaje.

Retorno

Electrodode superficie

Revestimiento

Electrodosuperiorde inyecciónde corriente

Rc

Rt

I

∆I

V1

V2

V0 ∆I y ∆Rc

> Primera etapa del principio de medición de dos etapas de la herramienta CHFR.En la etapa de medición, la corriente alterna de baja frecuencia (CA) asciendepor la tubería de revestimiento hacia la superficie y desciende por el revestidor através de la formación hacia un electrodo de retorno emplazado en la superficie.La herramienta mide la diferencia ∆I en la corriente descendente entre pares deelectrodos de voltaje. En cada estación, tres electrodos de medición contribuyena una medición de resistividad (lado derecho de la figura). Con cuatro electrodosde medición disponibles, es posible realizar dos mediciones de resistividad a lavez. Vo es el voltaje del revestimiento, y V1 y V2 son voltajes medidos en la forma-ción entre dos pares de electrodos. Rc es la resistencia del revestimiento.

Electrodoinferior decorriente

Revestimiento

Electrodosuperiorde inyecciónde corriente

∆Rc

Rc

Rt

I

> Etapa de calibración de la herramienta CHFR. Lacorriente sólo fluye desde el electrodo de corrientesuperior hacia el inferior, permitiendo el cómputode ∆Rc como la diferencia en la resistencia delrevestimiento entre dos puntos de medición.

Cuando se utiliza este método, las resistividadesde la formación de CHFR son aparentes, en lugarde absolutas. Un término de la ecuación com-pensa la presencia de la zapata del revesti-miento, y un segundo término da cuenta de lageometría del revestimiento donde se toma lamedición. Si bien esta fórmula no es aplicableuniversalmente, ha proporcionado resultadossatisfactorios en muchos casos. Incluso cuandono funciona, el carácter general de la curva deresistividad se conserva, pero la curva completase desplaza respecto de la curva de resistividadreal. Esto se considera aceptable para la herra-mienta CHFR, ya que a menudo se dispondrá deun registro de referencia adquirido a pozoabierto, el que permitirá el ajuste del factor K.

La calibración de registros de CHFR con res-pecto a los registros de pozo abierto consiste enajustar la ganancia de la medición de la corrientede formación de CHFR (efectivamente, el factor K)para desplazar el registro del pozo entubado ysuperponerlo al registro de pozo abierto. Ladeterminación del desplazamiento adecuadorequiere conocer la resistividad de una capa,como una zona de lutitas o una capa no abierta alflujo, cuya resistividad no se ha modificado desdela obtención de los registros de pozo abierto.

Desafíos del diseño y la mediciónEl principal objetivo del diseño de la herramientaCHFR fue medir de manera precisa y confiable laresistividad de la formación detrás del revesti-miento, sin que se viera afectada por problemasde contacto del revestimiento, capas de cementoe invasión de fluidos en las cercanías del pozo. Seestablecieron rigurosos objetivos adicionales pa-ra la detección de capas delgadas: determinar laresistividad de las capas adyacentes, tales comoestratificación, contactos agua-petróleo y petró-leo-gas, con una resolución vertical de 1 pie [0.3m], y determinar un contraste de resistividades através de las capas adyacentes del orden del 5%.

Para diseñar una herramienta como ésta eranecesario resolver, en primer lugar, importantesdesafíos técnicos en tres áreas: física, electrónicay mecánica. El comportamiento físico de lacorriente eléctrica en un pozo entubado es dis-tinto al de un pozo abierto. El modelado y trabajoanalítico proporcionaron una buena comprensiónde los aspectos físicos y la mejor manera demanejar fuentes inherentes de error y ruido aso-ciadas con los componentes electrónicos. Estetrabajo permitió que los registros de resistividadpudieran derivarse de las mediciones básicas.

Las formaciones típicas tienen resistividadescerca de 1000 millones de veces más altas quelas del típico revestimiento de acero. Sinembargo, debido al gran volumen de roca de yaci-miento, la relación entre la corriente de formacióny la corriente aplicada está en el rango de 10-3 a10-5, en vez de 10-9. Puesto que el cable eléctricolimita la corriente total que puede ser aplicada alrevestimiento a unos pocos amperios, las corrien-tes típicas de formación se encuentran en elrango de los miliamperios. Debido a que lascorrientes de formación se miden a través de unacaída en la resistencia del revestimiento de unaspocas decenas de µohm, la medición de CHFR serealiza en el rango de los nanovoltios. El principaldesafío de diseño fue desarrollar un dispositivoque pudiera medir nanovoltios con precisión.

La herramienta CHFRLa herramienta CHFR consiste de un cartuchoelectrónico diseñado recientemente, un electrodode inyección de corriente que también actúa co-mo un centralizador, cuatro juegos de electrodosde medición de voltaje y un electrodo de retornode corriente que también actúa como un cen-tralizador (izquierda). La herramienta tiene unalongitud de 43 pies [13 m] y un diámetro de 33⁄8pulgadas, lo que permite bajarla a través de tu-berías de producción y cañerías de revestimientode 41⁄2 pulgadas (liners). Si bien la herramienta sepuede bajar a través de la tubería de producción,no puede medir la resistividad de la formación através de la tubería de producción, sino sólo através de una sola sarta de revestimiento. Laherramienta se puede utilizar en pozos con hasta70° de desviación, utilizando un centralizadoradicional, o incluso horizontalmente, utilizandoseparadores con propiedades aislantes.

Cada juego de electrodos consta de tres pla-cas separadas 120° y conectadas en paralelo.Tres brazos por juego permiten un mejor contactocon el revestimiento y mediciones redundantesen el caso de que haya contacto insuficiente enalguno de los electrodos, o en el caso de que unelectrodo esté ubicado frente a un collar derevestimiento o un disparo. Un collar de revesti-miento típico tiene una longitud de aproximada-mente 2 pies, la misma distancia que separacada juego de electrodos, y puede afectar lamedición de CHFR. Los collares pueden aparecercomo espigas en la curva de impedancia delrevestimiento. Cuando una estación de la herra-mienta CHFR abarca o se superpone con un collarde revestimiento, la suma de espesores del aceropuede afectar la medición de resistividad. Enalgunos casos, se ha minimizado el efecto delcollar de revestimiento mediante una segundacarrera con una frecuencia de operación menor.

Los pequeños electrodos de voltaje ubicadosen la sonda están diseñados para atravesarpequeñas cantidades de incrustaciones y corro-sión del revestimiento, a fin de establecer unbuen contacto eléctrico con el revestimiento, locual es esencial para la medición de CHFR. Laherramienta asciende por el pozo con los brazosde electrodos extendidos para mejorar el con-tacto con el revestimiento. El diseño de tres elec-trodos por nivel proporciona redundancia, demodo que pocas mediciones se han perdido acausa de fallas en un electrodo.

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Telemetría

Electrodo superiorde corriente

Junta de aislamiento

Electrónica

Brazos deelectrodos de medición

13 m

Hidráulica

Electrodo decorriente inferior

> Elementos y módulos de la herramienta CHFR.

Verano de 2001 7

No hay correlación entre la calidad del con-tacto y la edad del pozo. Hasta la fecha, sólo 6 delos 100 pozos en los que se han obtenido regis-tros con la herramienta CHFR han presentadoproblemas con la calidad del contacto. En tres delos pozos, se mantuvo un buen contacto durantela mitad del tiempo de operación, mientras queen los otros tres, no fue posible un buen contactoeléctrico debido a la acumulación de incrustacio-nes en el revestimiento o corrosión del mismo. Lacalidad del contacto eléctrico está dada por lasmediciones de impedancia de inyección y deresistencia del revestimiento.

Antes de utilizar la herramienta CHFR, es re-comendable efectuar un acondicionamiento pre-liminar del revestimiento para mejorar elcontacto eléctrico, particularmente en pozos co-rroídos o cuando hay incrustaciones provocadaspor la producción de agua. La preparación previapuede incluir una carrera con una barrena y unraspador flexible para remover la corrosión o elservicio SCALE BLASTER para remover las incrus-taciones.2 Incluso en campos en los que no sepresentan estos problemas, los operadores, confrecuencia, prefieren extraer la tubería deproducción y preparar el revestimiento antes debajar la herramienta CHFR para reducir el riesgode un contacto eléctrico pobre.

La frecuencia de operación de la herramientaCHFR puede variar de 0.25 a 10 Hz, pero normal-mente se mantiene en 1 Hz. Se necesita esta ba-

ja frecuencia para evitar la polarización y derivaque acompañan el uso de corriente CC y tambiénel efecto skin del revestimiento que, dependiendodel espesor del revestimiento—por lo general de5 a 15 mm [0.2 a 0.6 pulgadas]—puede convertir-se en una preocupación, incluso a bajas frecuen-cias de CA. Cuando la frecuencia de operación esdemasiado alta, la corriente inyectada se concen-tra en la parte interna del revestimiento y volverádirectamente a la superficie durante la etapa demedición, sin descender primero. En estas cir-cunstancias, no habrá corriente de formación y,por consiguiente, no habrá medición.

La medición de dos etapas de la herramientaCHFR requiere tres niveles de electrodos para ob-tener un punto de resistividad. Puesto que la son-da CHFR tiene cuatro niveles, la duplicación delcanal de adquisición principal hace posible obte-ner dos mediciones de resistividad, a 2 pies dedistancia entre sí en cada estación de profundi-dad. La medición se efectúa con la herramientaestacionaria, por dos motivos. Primero, la magni-tud de las cantidades medidas es muy pequeña y,por lo tanto, muy sensible al error. Segundo, elmovimiento de los electrodos a lo largo del reves-timiento introduce un nivel de ruido significativo;hasta 104 veces mayor que el de la señal de laformación. En el mejor de los casos, esto lleva agruesos errores en el cálculo de la resistividad dela formación; en el peor de los casos, hace quesea imposible obtener mediciones confiables. Los

tiempos de cada estación, incluida la calibraciónen el fondo del pozo, varían de dos a cinco mi-nutos, dependiendo de la resistividad de la for-mación estimada, la precisión deseada y laspropiedades del revestimiento. Las estacionesde dos minutos proporcionan una velocidad deadquisición de registros equivalente a 120pies/hr [37 m/hr]. Una carrera de registros típica,a lo largo de un intervalo de 1500 pies [457 m],demora 12 horas. Al igual que con las herramien-tas nucleares, los mayores tiempos de estaciónde la herramienta CHFR mejoran la precisión yamplían el rango de las resistividades medibles.

Modelado de la respuesta de la herramientaPara herramientas de pozo abierto, la profundi-dad de investigación (DOI, por sus siglas eninglés) para una capa infinitamente espesa, sedefine como el punto en que la mitad de la señalproviene de la zona invadida y la otra mitad de lazona virgen. Con esta definición, la DOI de laherramienta CHFR tiene un rango de 7 a 37 pies[2 a 11 m], dependiendo de los parámetros de laformación (arriba).

Respuesta de la invasión a la medición de CHFRRe

sist

ivid

ad d

e CH

FR, o

hm-m

Profundidad de invasión, pies

Rt = 10 ohm-mRxo = 1 ohm-mRsh = 100 ohm-mSin cemento

500 pies200 pies50 pies20 pies10 pies

Espesor de la capa

J = 0.5

DOI = 16.3 pies

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

101

100

Profundidad de investigación (DOI, por sus siglas en inglés) de laherramienta CHFR. La profundidad de investigación se define comoel punto en el cual la mitad de las señales proviene de la zona inva-dida y la mitad de la zona virgen (J = 0.5). Para los parámetros deformación que se muestran—zona virgen Rt =10 ohm-m, zona inva-dida Rxo =1 ohm-m, y capas adyacentes Rsh =100 ohm-m—la profun-didad de investigación de la herramienta CHFR es aproximadamen-te 16 pies [5 m]. La profundidad de investigación de la herramientaCHFR, como la de todas las herramientas de lateroperfil, se ve afec-tada por la resistividad de las capas adyacentes.

2. Brondel D, Edwards R, Hayman A, Hill D, Mehta S ySemerad T: “Corrosion in the Oil Industry,” OilfieldReview 6, no. 2 (Abril de 1994):4-18.Crabtree M, Eslinger D, Fletcher P, Miller M, Johnson Ay King G: “La lucha contra las incrustaciones—Remoción y prevención”, Oilfield Review 11, no. 3(Otoño de 1999): 30-49.

>

Los modelos de la respuesta de resistividadde la sonda CHFR demuestran que concuerdabastante bien con las respuestas de otras herra-mientas de resistividad que poseen característi-cas similares, tales como la curva de lecturaprofunda de la Sonda de Lateroperfil de AltaResolución HRLA y las curvas de lecturasprofundas de la Sonda de Lateroperfil Azimutalde Alta Resolución (HALS) (derecha).

De manera similar a los lateroperfiles de pozoabierto, la herramienta CHFR mide las resisten-cias en series; por el contrario, las herramientasde inducción las miden en paralelo. En conse-cuencia, la medición de la corriente que se fugadel revestimiento debe atravesar, y se ve afecta-da, por cualquier elemento que se encuentre en-tre el revestimiento y la formación (páginasiguiente, arriba).

En la medición de CHFR de pozo entubado, lacapa de cemento cumple la misma función que lazona invadida en el pozo abierto. Por ello, los pa-rámetros cruciales son el contraste entre las re-sistividades del cemento y la formación (Rt/Rcem)y los espesores del cemento. Los resultados delmodelado en 2D indican que el efecto del cemen-to en la medición de CHFR es insignificante en elcaso de un cemento conductivo (Rt/Rcem mayorque 1), pero se hace significativo cuando se tratade un cemento de gran espesor o resistivo(Rt/Rcem menor que 1) (abajo).

El modelado mostró que el cemento resistivoo el cemento de gran espesor puede generar lec-turas demasiado altas de la resistividad aparentede CHFR en formaciones de baja resistividad(página siguiente, abajo a la izquierda). Estoinfluyó en la decisión de fijar el límite más bajodel rango de resistividad de CHFR en 1 ohm-m.

La medición en sitio de la resistividad del ce-mento no es posible, pero los estudios de labora-torio demuestran que la resistividad del cemento

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Resi

stiv

idad

, ohm

-m

Profundidad, pies

Rt teóricaSin cemento0.75 pulg Rcem = 0.1 ohm-m1.5 pulg Rcem = 0.1 ohm-m3 pulg Rcem = 0.1 ohm-m

101

100

Resi

stiv

idad

, ohm

-m

101

100

Profundidad, pies

Rt teóricaSin cemento0.75 pulg Rcem = 1 ohm-m1.5 pulg Rcem = 1 ohm-m3 pulg Rcem = 1 ohm-m0.75 pulg Rcem = 10 ohm-m1.5 pulg Rcem = 10 ohm-m3 pulg Rcem = 10 ohm-m

9450 9460 9470 9480 9490 9500 9510 9520 9450 9460 9470 9480 9490 9500 9510 9520

<Modelos que muestran el efecto de la resistividad del cemento u otro material entre elrevestimiento y la formación, en la respuesta de resistividad aparente de CHFR. El cementode baja resistividad (izquierda) casi no tiene efecto en la medición de una formación de altaresistividad. La capa resistiva está a 500 pies [152 m] por sobre la zapata de un revestimientode unos 10,000 pies [3048 m] de longitud y 51⁄2 pulgadas de diámetro. En la situación inversa(derecha), la medición de la resistividad se ve afectada significativamente donde haycemento de alta resistividad frente a una formación de baja resistividad.

Profundidad, pies

Modelado de mediciones de CHFR

Resi

stiv

idad

, ohm

-mRe

sist

ivid

ad, o

hm-m

Resi

stiv

idad

, ohm

-m

Modelado de mediciones de HRLA

Modelado de mediciones de HALS

9050 9100 9150 9200 9250 9300 9350 9400 9450 9500 9550

9050 9100 9150 9200 9250 9300 9350 9400 9450 9500 9550

9050 9100 9150 9200 9250 9300 9350 9400 9450 9500 9550

RtRxoRCHFRRCHFR/C

RHRLA1RHRLA2RHRLA3RHRLA4RHRLA5

RHRLSRHRLDRHLLSRHLLD

102

101

100

102

101

100

102

101

100

> Comparación de las respuestas computadas de las herramientas CHFR, HRLA y HALS parauna formación sintética. El intervalo de profundidad entre 9280 y 9500 pies es representativode una zona petrolífera, con una serie de capas resistivas invadidas (Rt = 40 ohm-m, Rxo = 4ohm-m, radio de invasión de 20 pulgadas) de espesor variable y capas conductivas (1.5 a 2ohm-m). El intervalo superior (9080 a 9250 pies) es característico de una zona de agua concapas conductivas e invasión resistiva (Rt entre 1.5 y 3 ohm-m, Rxo = 10 ohm-m, radio de inva-sión de 20 pulgadas) en un ambiente resistivo (20 ohm-m). En la “zona de agua,” el factor Kdel registro CHFR se desplaza levemente. Obsérvese el efecto insignificante (arriba) de lapresencia de una capa de cemento (resistividad = 3.5 ohm-m, espesor = 0.75 pulgadas) quese agrega a la respuesta computada de CHFR RCHFR/C (púrpura), en comparación con elregistro calculado sin la presencia de cemento (curva en rojo sólido).

Verano de 2001 9

varía por lo general entre 1 y 10 ohm-m.3

Además, el cemento tiene una microporosidadde cerca de 35% que permite que el agua delcemento intercambie iones con el agua de laformación. El agua de alta salinidad de laformación puede reducir la resistividad delcemento y minimizar su efecto.

Los resultados del modelado se han utilizadopara desarrollar gráficas de sensitividad del ce-mento para revestimientos de 41⁄2, 7 y 95⁄8 pulga-das de diámetro externo (abajo a la derecha).Para los valores típicos de espesor y resistividaddel cemento (por ejemplo, 0.75 pulgadas, y entre1 y 5 ohm-m respectivamente) y dentro del rangode medición de resistividad de CHFR (1 a 100ohm-m), el error debido al cemento es de menosdel 10%. En más de un 95% de los trabajos deadquisición de registros de CHFR no se harequerido corrección por cemento.

Hay dos factores adicionales relacionadoscon el cemento, cuyos efectos en la resistividadde formación aparente de CHFR son inciertos. Unfactor es el posible cambio de la resistividad delcemento a lo largo del tiempo. Esto no se puededeterminar, ya que la medición en sitio de la re-sistividad del cemento actualmente no es posi-ble. El segundo factor es el efecto de la calidaddel trabajo de cementación. En este caso, se re-

Respuesta delas herramientasde lateroperfily CHFR; en serie

Herramienta de registros

Agujero orevestimientoZona invadida

o cemento

Zona virgen

Respuesta de las herramientas

de inducción; en paralelo

RtRxo

Rm

Rt

Rxo

Rm

> Diferencia entre las respuestas de las herramientas CHFR o de lateroperfil y las herramientas deinducción. Los dispositivos de lateroperfil, incluida la herramienta CHFR, miden las resistencias delpozo y la formación en serie, mientras que los de inducción miden estas resistencias en paralelo.

Resistividad de la formación, ohm-m

Efecto del cemento en las mediciones de CHFR

Erro

r rel

ativ

o en

las

lect

uras

de

CHFR

, %

10-1 100 101 102

120

100

80

60

40

20

0

-20

Rcem’ ohm-m0.11251020

> Error relativo en la medición de la resistividad de la formación debido a laresistividad del cemento. Para un revestimiento de 7 pulgadas de diámetro,una capa de cemento de resistividad igual a 0.75 ohm-m y formación cuyaresistividad es menor a 1 ohm-m, el efecto del cemento es cada vez mayor.Por esta razón, se recomienda aplicar la herramienta CHFR en formacionescuyas resistividades excedan 1.0 ohm-m.

RCHFR /Rcem

Gráfica de sensibilidad de lecturas de CHFR al cemento (revestimiento de 7 pulgadas)

R t /R CH

FR

10-2 10-1 100 102

1.6

1.4

1.2

1.0

0.8

0.6

0.4

0101

0.2

Sin cemento0.5 pulgadas0.75 pulgadas1.5 pulgadas3 pulgadas5 pulgadas

> Gráfica de sensibilidad de las mediciones de CHFR al cemento paraun revestimiento de 7 pulgadas de diámetro externo. De manera simi-lar a las gráficas de corrección para registros de lateroperfil de pozoabierto, esta gráfica muestra el coeficiente de corrección como unafunción del contraste de resistividad aparente RCHFR/Rcem, para valorestípicos de espesor de cemento.

3. Klein JD, Martin PR y Miller AE: “Cement Resistivity andImplications for Measurement of Formation ResistivityThrough Casing,” artículo de la SPE 26453, presentadoen la Conferencia y Exhibición Técnica Anual de la SPE,Houston, Texas, EUA, Octubre 3-6, 1993.Klein JD y Martin PR: “The Electrical Resistivity ofCement, Final Report,” Gas Research Institute ReportGRI-94/0273 (1994).

10 Oilfield Review

Resistencia del revestimiento, Carrera 1

Prof

undi

dad,

m

0 µohm 100

Resistencia del revestimiento, Carrera 2

Espesor del revestimiento

0 µohm 100

0 pulgadas 0.5

Lateroperfil profundo de pozo abierto

1 ohm-m 1000

Resistividad de CHFR, Carrera 1

1 ohm-m 1000

Resistividad de CHFR, Carrera 2

1 ohm-m 1000

ImagenUSI del

Cemento

1100

1125

1150

> Registro de CHFR en un pozo con cemento de baja calidad. Si bien la imagen USI del cemento(extremo derecho) muestra baja calidad (celeste) en algunos lugares, la coincidencia entre lasdos carreras de la herramienta CHFR (Carril 2) y el registro de pozo abierto en el pozo de pruebade Schlumberger en Villejust, Francia, es bastante alta. También es visible en la imagen decemento un canal en el revestimiento producido por el cable eléctrico.

Verano de 2001 11

comienda que la calidad del cemento se evalúeutilizando la herramienta de Adherencia delCemento CBT, la herramienta de Evaluación de laCementación CET, o la herramienta de ImágenesUltrasónicas USI. El espesor del cemento sepuede calcular de manera aproximada a partirdel calibre de pozo abierto y el tamaño delrevestimiento. En un ejemplo tomado en el pozode prueba de Schlumberger en Villejust, Francia,se comparan dos carreras de la herramientaCHFR efectuadas con dos años de separación,con los registros de lateroperfil originales depozo abierto adquiridos 30 años antes (páginaanterior). Los resultados de campo, tanto en los

pozos viejos (30 años) como en los nuevos (9días), no mostraron efectos notables causadospor el cemento.

Repetibilidad, confiabilidad y límites de la mediciónLos registros de campo de la herramienta CHFRhan demostrado que la medición es repetible ycomparable con la resistividad de la formación depozo abierto registrada en el momento de laperforación. Los datos CHFR han identificado conclaridad zonas vírgenes, agotadas y no barridas.

Debido a problemas en el pozo, no se pudoobtener un registro de resistividad de pozo abier-

to en una sección intermedia de un pozo de gasen Austria, perforado por Rohoel AufsuchungsAG (RAG), antes de asentar un revestimiento de7 pulgadas. La perforación continuó en la zonamás profunda y, después que se obtuvieron losregistros de resistividad, se bajó una cañería derevestimiento de 41⁄2 pulgadas de diámetro. Trasello, la herramienta CHFR se corrió en ambassecciones (arriba). La coincidencia entre el late-roperfil profundo de la sonda Platform Express yla resistividad de CHFR en la sección inferiorproporcionó un alto grado de confianza en la medi-ción de CHFR, lo que permitió a RAG evaluar lasección intermedia sin realizar otras pruebas.

Resistencia delsegmento del revestimiento

0 ohm 0.0001

Rayos gamma

0 API 100

CCL

-19 1

Prof

undi

dad,

m

1450

1500

Resistividad aparente de CHFR

1 ohm-m 1000

1 ohm-m 1000

Lateroperfil profundo de Platform Express

Densidad

1.95 g/cm3 2.95

Porosidad de neutrones

0.45 m3/m3 -0.15

> Gran coincidencia entre el registro CHFR y las mediciones de lateroperfil profundo de la sondaPlatform Express obtenidas a pozo abierto (Carril 2), en la sección inferior de un pozo de gas enAustria. La coincidencia entre ambos registros es bastante alta. En el Carril 3, la densidad de laformación y la porosidad de neutrones muestra el cruce típico observado frente a las zonas degas (sombreado).

(continuación en la página 14)

12 Oilfield Review

Medir la resistividad detrás del revestimiento hasido por mucho tiempo un sueño en el campo pe-trolero. En la década de 1930, poco después deque Conrad y Marcel Schlumberger introdujeranlos primeros registros eléctricos de pozo abierto,la industria reconoció la necesidad de una medi-ción equivalente en pozos entubados para eva-luar zonas productivas previamente inadvertidasy monitorear la producción en los miles de pozoscompletados antes de la llegada de la adquisi-ción de registros. Para obtener la resistividaddetrás del revestimiento, es necesario medir lacorriente que se fuga a través del revestimientode acero hacia la formación adyacente. Aunqueen teoría esto es relativamente simple, resultaextremadamente difícil en la práctica debido alenorme contraste entre las propiedades electro-magnéticas del acero y las formaciones geológi-cas. El revestimiento de acero tiene de 107 a 1010

más conductividad que las formaciones del sub-suelo y posee una permeabilidad magnética 10 a200 veces mayor. El efecto neto de este ampliorango dinámico es que la señal débil de la for-mación queda enmascarada por la señal delrevestimiento que es mucho mayor.

Durante los últimos 60 años, se han emitidonumerosas patentes para teorías, métodos y apa-ratos diseñados para medir y obtener la resistivi-dad de la formación para pozos entubados. Entreestas patentes se encuentran propuestas demétodos galvánicos—electrodos o lateloperfi-les—así como también métodos de inducción.1

Muchos de los métodos propuestos no logranreconocer y contrapesar una cantidad de facto-res que afectan la medición. Entre ellos se inclu-yen el espaciado óptimo de los electrodos, lasvariaciones en la resistencia de contacto delelectrodo y las variaciones en el espesor delrevestimiento, la resistencia y el efecto skin; lacantidad de corriente que realmente se fugahacia la formación es una pequeña fracción de

la corriente que se introduce en el revesti-miento. Las variaciones en la resistencia delrevestimiento pueden ser el resultado de dife-rencias en las tolerancias de fabricación, com-posición química, corrosión y fracturas. Enteoría, algunos de los métodos propuestospodrían producir datos válidos. Sin embargo, laextremadamente baja relación señal-ruido y lalimitación de la tecnología disponible en elmomento en que se otorgaron estas patenteshacía prácticamente imposible medir de maneraprecisa la casi imperceptible señal de nanovol-tios de la formación.

Hasta la fecha, sólo los métodos con electrodoshan demostrado ser factibles. Los principios bási-cos de la medición se propusieron independiente-mente en una patente otorgada por la URSS aAlpin en 1939 y una patente otorgada a Stewartpor los EUA en 1949.2 En 1972, una patente otor-gada por Francia propuso un diseño de seis elec-trodos, utilizando una medición de dos etapasque se aproxima mucho a la utilizada por la pri-mera herramienta de demostración, desarrolladapor Vail, casi 20 años después.3 No fue sino hastaprincipios de la década de 1990 que los avancesen la tecnología de dispositivos electrónicos per-mitió el desarrollo de esta herramienta operada acable eléctrico.

A fines de la década de 1980, ParaMagneticLogging (PML) diseñó el montaje y los métodosde adquisición que tuvieron como resultado suprimera herramienta de demostración.4 Duranteel mismo período, Alexander Kaufman, trabajandoindependientemente, logró una solución similar ala de Vail.5 Los estudios iniciales de factibilidad, eldesarrollo de la herramienta y la evaluación delcemento estuvieron respaldados y financiados porun grupo diverso que incluía empresas operado-ras, empresas de servicios, el departamento deEnergía de los Estados Unidos de Norteamérica(DOE, por sus siglas en inglés), la Agencia de

Protección del Ambiente de los EUA y el Institutode Investigación del Gas (GRI, por sus siglas eninglés, ahora conocido como Instituto deTecnología del Gas, GTI).6

Los primeros registros experimentales de laherramienta PML obtenidos en 1992 probaronel concepto de medición y demostraron variospuntos de importancia.7 En primer lugar, lasmediciones confirmaron la teoría de operación ylos datos obtenidos, por lo general, reproducíanlas características del lateroperfil de pozoabierto. En segundo lugar, las mediciones eranrepetibles y operaban en el rango de los 7 a los100 ohm-m. En tercer lugar, el cemento delrevestimiento no parecía afectar la medición.Finalmente, la resolución vertical era de variosespaciamientos entre electrodos. La primeraprueba exitosa en un campo petrolífero tuvolugar en el pozo de investigación MWX-2 delDOE en Rifle, Colorado, EUA, en 1994. En estaprueba se utilizó un diseño perfeccionado de laherramienta PML.8 En 1995, Western Atlascomenzó el desarrollo de una herramientacomercial en conjunto con el GRI y, dos añosmás tarde, adquirió PML y su tecnología.9 Laherramienta de Resistividad a través delRevestimiento (TCRT, por sus siglas en inglés)de Baker Atlas es en la actualidad un prototipoen etapa de pruebas de campo.10

El interés de Schlumberger en los registros deresistividad de pozos entubados fue una conse-cuencia natural del desarrollo de la herramientade Evaluación de la Corrosión CPET. Esta herra-mienta aplica cuatro niveles de electrodos alrevestimiento para medir su resistencia ycorriente. La investigación comenzó a fines de ladécada de 1980 en Schlumberger-Doll Research(SDR), Ridgefield, Connecticut, EUA, y en 1992 seinició un proyecto sobre medición de la resistivi-dad de la formación en pozos entubados, en elCentro de Productos Riboud de Schlumberger

Historia de la medición de la resistividad en pozos entubados

1. Entre los ejemplos de métodos galvánicos propuestos seincluyen los siguientes:Stewart WH: “Electrical Logging Method and Apparatus,”patente de los EUA No. 2,459,196 (Enero 18, 1949).Fearon RE: “Method and Apparatus for Electric WellLogging,” patente de los EUA No. 2,729,784 (Enero 3, 1956).Fearon RE: “Method and Apparatus for Electric WellLogging,” patente de los EUA No. 2,891,215 (Junio 16, 1959).Desbrandes R y Mengez P: “Method and Apparatus forMeasuring the Formation Electrical Resistivity in WellsHaving Metal Casing,” patente francesa No. 72 41218(2,207,278) (Noviembre 20, 1972).Gard MF, Kingman JEE y Klein JD: “Method and Apparatusfor Measuring the Electrical Resistivity of GeologicFormations Through Metal Drill Pipe or Casing,” patentede los EUA No. 4,837,518 (Junio 6, 1989).Kaufman AA: “Conductivity Determination in a FormationHaving a Cased Well,” patente de los EUA No. 4,796,186(Enero 3, 1989).

Vail WB III: “Methods and Apparatus for Measurement ofthe Resistivity of Geological Formations from WithinCased Boreholes,” patente de los EUA No. 4,820,989 (Abril 11, 1989).Vail WB III: “Methods and Apparatus for Measurement ofElectronic Properties of Geological Formations ThroughBorehole Casing,” patente de los EUA No. 4,882,542(Noviembre 21, 1989).Vail WB III: “Methods and Apparatus for Measurement ofElectronic Properties of Geological Formations ThroughBorehole Casing,” patente de los EUA No. 5,043,668(Agosto 27, 1991).Vail WB III: “Measurement of In-Phase and Out-Of-PhaseComponents of Low Frequency A.C. Magnetic FieldsWithin Cased Boreholes to Measure GeophysicalProperties of Geological Formations,” patente de los EUANo. 5,065,100 (Noviembre 12, 1991).Vail WB III: “Electronic Measurement Apparatus Movablein a Cased Borehole and Compensating for CasingResistance Differences,” patente de los EUA No. 5,075,626 (Diciembre 24, 1991).

Entre los ejemplos de métodos de inducción propuestosse encuentran los siguientes:Vail WB III: “Methods and Appraratus For InductionLogging in Cased Boreholes”, patente de los EUA No.4,748,415 (Mayo 31, 1988).Gianzero SC, Chemali RE, Sinclair P y Su SM: “Methodand Apparatus for Making Induction MeasurementsThrough Casing,” patente de los EUA No. 5,038,107(Agosto 6, 1991).

2. Alpin LM: “The method of the electric logging in theborehole with casing,” patente de la URSS No. 56,026(Noviembre 30, 1939).Stewart, referencia 1.

3. Desbrandes y Mengez, referencia 1.Mamedov NB: “Performance of Electrical Logging of theCased Wells with a Six-Electrode Sonde.” IzvestiyaVysshikh Uchebnykh Zavedeniy, Neft I Gaz, (Noticias delas Instituciones Académicas Superiores, Petróleo y Gas)no. 7 (1987): 11-15 (en Ruso).

Verano de 2001 13

(SRPC, por sus siglas en inglés) en Clamart,Francia. En 1995, el equipo del proyecto de SRPCevaluó la tecnología de PML en relación con suspropias iniciativas de diseño y escogió continuar eldesarrollo de la tecnología para medir laResistividad de la Formación en Pozo EntubadoCHFR de Schlumberger. A través de un intensoesfuerzo de investigación e ingeniería se desarro-llaron nuevos dispositivos electrónicos y métodosde procesamiento de señales, así como tambiénmétodos para suministrar energía al fondo delpozo y mantener el contacto de los electrodos. Elprimer registro se obtuvo con una herramientaexperimental de un solo canal en 1996. En 1998,se introdujo una herramienta experimental desegunda generación, utilizando un diseño de doscanales. Los prototipos de ingeniería y herramien-tas comerciales creados posteriormente empleaneste diseño de dos canales.11 Con el servicio CHFR,se han obtenido con éxito registros en más de 100pozos en todo el mundo, y la producción de estaherramienta está incrementándose para satisfacerla creciente demanda mundial (izquierda).

La herramienta CHFR proporciona una medi-ción que investiga una mayor profundidad conrespecto a lo que se logra con el monitoreo con-vencional de saturación de pozos entubados conherramientas nucleares. Mientras las medicionesde CHFR leen hasta unos 2 m [6.6 pies] dentrode la formación, las mediciones nucleares pene-tran sólo unos 25 cm [10 pulgadas]. A diferenciade las mediciones nucleares, la medición de laresistividad de la herramienta CHFR puede efec-tuarse en zonas de baja porosidad de la forma-ción o baja salinidad del fluido de formación, ypermite una comparación fácil y directa con losregistros de resistividad de pozo abierto.

4. Vail, referencia 1.5. Kaufman, referencia 1.

Kaufman AA: “The Electrical Field in a Borehole with aCasing,” Geophysics 55, no. 1 (1990): 29-38.Kaufman AA y Wightman WE: “A Transmission-Line Modelfor Electrical Logging Through Casing,” Geophysics 58, no.12 (1993): 1739-1747.

6. Schenkel CJ y Morrison HF: “Effects of Well Casing onPotential Field Measurements Using Downhole CurrentSources,” Geophysical Prospecting 38 (1990): 663-686.Schenkel CJ: “The Electrical Resistivity Method in CasedBoreholes,” University of California, Berkeley, EUA, Tesisde doctorado (1991). Publicado como informe LBL-31139:Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley,California (1991).Schenkel C y Morrison HF: “Electrical ResistivityMeasurement Through Metal Casing,” Geophysics 59, no. 10 (1994): 1072-1082.Klein et al, referencia 3, texto principal.Klein y Martin, referencia 3, texto principal.Vail WB y Momii ST: “Proof of Feasibility of the ThroughCasing Resistivity Technology, Final Report,” Gas ResearchInstitute Report GRl-96/033 (1996).Zhang X, Singer B y Shen LC: “Quick Look Inversion ofThrough-Casing Resistivity Measurement, Final Report,”Gas Research Institute Report GRl-96/0001 (1996).

7. Vail WB, Momii ST, Woodhouse R, Alberty M, PeveraroRCA y Klein JD: “Formation Resistivity MeasurementsThrough Metal Casing,” Transcripciones del 34 SimposioAnual sobre Registros de la SPWLA, Calgary, Alberta,Canadá. Junio 13-16, 1993, artículo F.

8. Vail WB, Momii ST y Dewan JT: “Through Casing ResistivityMeasurements and Their Interpretation for HydrocarbonSaturations,” artículo de la SPE 30582, presentado en laConferencia y Exhibición Técnica Anual de la SPE, Dallas,Texas, EUA. Octubre 22-25, 1995.Vail WB, Momii ST, Haines H, Gould JF Jr y Kennedy WD:“Formation Resistivity Measurements Through MetalCasing at the MWX-2 Well in Rifle, Colorado,”Transcripciones del 36 Simposio Anual sobre Registros dela SPWLA, París, Francia. Junio 26-29, 1995, artículo 00.

9. Tabarovsky LA, Cram ME, Tamarchenko TV, Strack K-M ySinger BS: “Through-Casing Resistivity (TCR —Physics,Resolution and 3-D Effects,” Transcripciones del 35Simposio Anual sobre Registros de la SPWLA, Tulsa,Oklahoma, EUA. Junio 19-22, 1994, artículo TT.Singer BS, Fanini 0, Strack K-M, Tabarovsky LA y Zhang X:“Through-Casing Resistivity: 2-D and 3-D Distortions and

Correction Techniques,” Transcripciones del 36 Simposio Anual sobre Registros de la SPWLA, París,Francia. Junio 26-29, 1995, artículo PP.

Singer BS, Fanini 0, Strack K-M, Tabarovsky LA y ZhangX: “Measurement of Formation Resistivity Through SteelCasing,” artículo de la SPE 30628, presentado en laConferencia y Exhibición Técnica Anual de la SPE,Dallas, Texas, EUA. Octubre 22-25, 1995.Maurer H-M, Fanini 0 y Strack K-M: “GRI Pursues Goal ofCommercial Through-Casing Resistivity Measurement,”Gas Research Institute Gas Tips 2, no. 2 (1996): 10-13.Singer BS y Strack K-M: “New Aspects of Through-Casing Resistivity Theory,” Geophysics 63, no. 1 (1998):52-63.

10. Maurer HM y Hunziker J: “Early Results of ThroughCasing Resistivity Field Tests,” Petrophysics 41, no. 4(2000): 309-314.

11. Wu X y Habashy TM: “Influence of the Steel Casings onElectromagnetic Signals,” Geophysics 59, no. 2 (1994): 378-390.Béguin P, Benimeli D, Boyd A, Dubourg I, Ferreira A,McDougall A, Rouault G y VanderWal P: “RecentProgress on Formation Resistivity Measurement ThroughCasing,” Transcripciones del 41 Simposio Anual sobreRegistros de la SPWLA, Dallas, Texas, EUA.Junio 4-7, 2000, artículo CC.

> Primer plano de los electrodos de medición de la herramienta CHFR.

Una segunda carrera efectuada sobre el intervaloentre 1220 y 1250 m ilustra la excelente repetibi-lidad de la medición (arriba).

Debido a la física de la medición y a laprofundidad de investigación, la resistividad deCHFR no se ve afectada por los derrumbes delpozo. Un ejemplo tomado de Medio Orientemuestra cómo la herramienta CHFR lee demanera confiable las resistividades, incluso enlos pozos agrandados (página siguiente).

La herramienta CHFR mide un rango de resis-tividad de 1 a 100 ohm-m con un ±10% de preci-sión. El límite inferior de 1 ohm-m está fijado porla influencia del cemento. El límite superior de100 ohm-m está fijado por la relación señal-ruidoy el tiempo aceptable por estación. Dependiendodel diámetro, el espesor y el peso del revesti-miento, y de la distancia a la zapata del revesti-

miento, el límite superior real puede ser mayor a100 ohm-m. La planificación previa al trabajopuede determinar si las propiedades del yaci-miento son adecuadas para la utilización de laherramienta CHFR, así como la relación entre lamáxima resistividad medible de la formación y eltiempo de adquisición de la estación requeridospara lograr la precisión y exactitud deseadas.

14 Oilfield Review

Rayos gamma

0 API 100

Resistencia del segmento del revestimiento

0 ohm 0.0001

Repetición de la resistenciadel segmento del revestimiento Pr

ofun

dida

d, m

Repetición de la resistividad aparente de CHFR

Resistividad aparente de CHFR

1 ohm-m 1000

1200

1250

0 ohm 0.0001 1 ohm-m 1000

> Excelente repetibilidad de la medición de CHFR (Carril 2) en una secciónmás somera del mismo pozo de Austria.

Verano de 2001 15

Calibre

6 pulgadas 16

Rayos gamma

0 API 150

Prof

undi

dad,

pie

s

Resistividad de CHFR

0.2 ohm-m 2000

Rxo

Lateroperfil somero de Platform Express

Lateroperfil profundo de Platform Express

140 µseg/pies 40

Porosidad de neutrones

0.6 pies3/pies3 0

Tiempo de tránsito

X400

X450

X500

X550

X600Derrumbe

0.2 ohm-m 2000

0.2 ohm-m 2000

0.2 ohm-m 2000

> Comparación de los efectos de derrumbe del pozo (washout) en mediciones nucleares y deCHFR. En este pozo de Medio Oriente, a una profundidad de X600 pies, el calibre (Carril 1) indica underrumbe con un diámetro del pozo cercano a las 16 pulgadas [41 cm]. En el Carril 2, la resistividadde CHFR (círculos abiertos de trazo negro) se superpone al lateroperfil profundo de pozo abiertode la sonda Platform Express (rojo) y parece no estar afectada por el derrumbe del pozo. En cam-bio, a la misma profundidad, los registros de porosidad del pozo abierto presentados en el Carril 3(azul, porosidad de neutrones; verde, tiempo de tránsito) se ven afectados de manera significativa.

Los resultados obtenidos en un pozo de TOTALABK en la zona marina de Abu Dhabi, EAU, mues-tran la importancia de una adquisición completade datos y la corrección por la presencia del ce-mento para ampliar los límites de operación de laherramienta CHFR (arriba). La observación de otrosdatos del campo indicó que la distribución de lacorriente aplicada al revestimiento en este pozo,varió significativamente respecto del modelado delas mediciones CHFR: el componente descendentede la corriente aplicada fue mucho mayor que elcomponente ascendente. Esta situación podía atri-buirse al contacto eléctrico insuficiente entre latubería de revestimiento de 41⁄2 pulgadas y elrevestidor de 7 pulgadas, por encima del punto deinyección, lo que impedía que la corriente fluyerahacia abajo por el trayecto esperado para unrevestimiento homogéneo. Un contacto eléctricoinsuficiente entre las secciones del revestimientopuede provocar un error significativo en el cálculo

de la resistividad de CHFR, particularmentecuando el voltaje se estima en lugar de medirse.

En este caso, la medición de voltaje de CC sehabía obtenido en la misma carrera de la herra-mienta y se pudo incluir en el nuevo cálculo de laresistividad de CHFR. Los resultados del nuevocálculo están más cercanos a los datos del pozoabierto, pero aún son altos.

En la zona acuífera, entre XX45 y XX70 m, la re-sistividad del pozo abierto está en el rango de 0.2 a0.3 ohm-m, bastante por debajo del rango normalde funcionamiento de la herramienta CHFR. Se sa-be que la resistividad del cemento está dentro delrango aceptable. Sin embargo, frente a estas bajasresistividades de formación, no se puede ignorar lainfluencia del cemento en las mediciones de CHFR.Se calculó una corrección por cemento (resistividady espesor del cemento de 5 ohm-m y 0.75 pulgadas,respectivamente), la cual fue aplicada a los datosrecalculados de la herramienta CHFR. Las resistivi-

dades de CHFR resultantes ahora coinciden con losdatos del pozo abierto sobre este intervalo, el queinicialmente se había pensado que estaba fueradel rango operativo de la herramienta CHFR.

Además de las restricciones respecto de laresistividad de la formación y del cemento, laresolución vertical de las mediciones de CHFRtiene algunas limitaciones. La resolución verticales una función del espaciamiento de los electro-dos de voltaje. El valor de 4 pies [1.2 m] repre-senta el espesor mínimo de la capa para que lalectura sea correcta en la mitad de ella. Se puedelocalizar un contacto agua-petróleo (CAP) a ±1pies, incluso con un espaciamiento de estación de2 pies. La profundidad de investigación es de 7 a37 pies [2 a 11 m], prácticamente ilimitada encomparación con los estándares de la mayoría delas herramientas de registros operadas a cable.Varía levemente con el contraste entre la resisti-vidad de la formación y del cemento.

16 Oilfield Review

7 µA/cm2 8

Rayos gamma

0 API 150

Corriente de la formación

0 µA/cm2 100

Voltaje

0.015 µohm/m 0.005

Corriente total Prof

undi

dad

en m

Resistividad de CHFR recalculada utilizando voltaje

0.1 ohm-m 100

Resistividad de CHFR corregida por cemento


Resistividad del pozo abierto

XX30

XX70

Cañería derevestimiento

de 41/2

pulgadas

Revestidorde 7 pulgadas

0.1 ohm-m 100

0.1 ohm-m 100

0.1 ohm-m 100

XX50

> Comparación del procesamiento de las lecturas de CHFR con y sin medición de voltaje ycorrección por cemento en un pozo marino de Medio Oriente. La corrección por cemento sevuelve muy pequeña por encima de los 1.5 ohm-m e insignificante sobre los 3.0 ohm-m, como loindica la superposición de las líneas amarillas y rojas (Carril 2). El recuadro muestra la menorcorriente por encima de la tubería de revestimiento de 41⁄2 pulgadas, debido al contacto eléctricoinsuficiente entre las tuberías de 41⁄2 pulgadas y la de 7 pulgadas.

Verano de 2001 17

AplicacionesLas aplicaciones básicas para las mediciones deresistividad en pozos entubados fueron reconoci-das en la década de 1930, y abarcan: la adquisi-ción de registros primarios, la adquisición deregistros de contingencia, la identificación dezonas productivas previamente inadvertidas y elmonitoreo del yacimiento.

Registros primarios—La adquisición de regis-tros primarios es una decisión planificada dereemplazar todos o la mayor parte de los serviciosde pozo abierto con mediciones de pozo entubado.Esta decisión se origina en un deseo de reducirriesgos asociados con la inestabilidad del pozo omalas condiciones para la adquisición de regis-tros, o quizás para mejorar los aspectos económi-cos. Por ejemplo, en un campo en explotacióndonde la geología ya ha sido bien caracterizada através de pozos existentes, una combinación deregistros de CHFR con mediciones nucleares depozo entubado, tales como los registros de Tiempode Decaimiento Termal TDT o los de la herramien-ta de Control de Saturación del Yacimiento RSTpara estimar la porosidad, pueden proporcionar unanálisis completo de la saturación de la formación.

Registros de contingencia—Este tipo deregistros es apropiado para situaciones no plani-ficadas en las cuales las condiciones del pozoabierto, tales como la inestabilidad del hueco ola falla de la herramienta impiden la adquisiciónexitosa de registros. Ahora, con el servicio CHFR,las herramientas para pozo entubado puedenproporcionar todos los datos necesarios. En unpozo reciente del Mar del Norte, las herramien-tas de adquisición de registros durante la perfo-ración (LWD, por sus siglas en inglés) fallaron yno había otros registros de pozo abierto disponi-bles. Sin la evaluación proporcionada por laherramienta CHFR, el operador podría haberabandonado el pozo. En otro caso, las condicio-nes del pozo impedían la adquisición de registrosde pozo abierto; sin la evaluación del pozo entu-bado proporcionada por la herramienta CHFR, eloperador habría tenido que perforar otro pozopara realizar una evaluación adecuada del yaci-miento. La experiencia de campo hoy indica quelos registros de contingencia comprenden unaparte sustancial del mercado total para las medi-ciones de resistividad detrás del revestimiento.

Identificación de zonas productivas previa-mente inadvertidas—Estas zonas constituyen unporcentaje significativo de las reservas potencia-les en muchos campos petrolíferos. Esta catego-ría incluye no sólo zonas que fueron inadvertidaso que fueron mal identificadas, sino las que fue-ron deliberadamente inadvertidas y otras que han

0 API 200 Prof

undi

dad,

m

Rayos gamma

1.65 g/cm3 2.65

Densidad volumétrica

Lateroperfil profundo de pozo abierto

0.2 ohm-m 200

Lateroperfil somero de pozo abierto

0.2 ohm-m 200

Resistividad de MSFL

0.2 ohm-m 200


0.2 ohm-m 200

X750

X800

X850

X900

> Zona productiva previamente inadvertida. En este pozo de Indonesia, ellateroperfil del pozo abierto subestimó la resistividad debido a una invasiónprofunda en el intervalo comprendido entre los X725 y X950 pies y, por lotanto, este intervalo no fue completado. La herramienta CHFR, corrida variosmeses después de la perforación, sugirió que esta misma zona conteníahidrocarburos. Tras ello, el intervalo fue completado y puesto en producción.

experimentado resaturación después de años deproducción. En estos casos, los pozos pueden ha-ber sido perforados antes de la disponibilidad deherramientas de adquisición de registros de pozoso herramientas modernas. La evaluación del pozoentubado facilita la identificación de estas zonasy permite la estimación de reservas adicionales.

La invasión profunda a veces oculta zonasproductivas. El registro lateroperfil de un pozo deIndonesia fue intensamente afectado por la in-vasión y se subestimó la resistividad (arriba).Puesto que la separación de las curvas entre losX725 y X950 pies sugería una zona húmeda, éstano fue perforada. Poco tiempo después de termi-nar el pozo, éste producía cerca de un 100% deagua de las zonas más profundas y el pozo fuecerrado. Unos cuantos meses después, una vez

que el lodo filtrado tuvo tiempo de dispersarse,un registro de CHFR indicó que esta zona en rea-lidad sí contenía hidrocarburos. La zona fue com-pletada en base a la interpretación del registrode CHFR y quedó produciendo petróleo a unatasa de 200 bppd [32 m3/d].

Monitoreo del yacimiento—El monitoreo delyacimiento consiste en la adquisición de regis-tros por lapsos de tiempo—adquisición de regis-tros en distintos momentos—para hacer unseguimiento de los cambios en la saturación delos fluidos y monitorear la posición de los contac-tos de los mismos durante la producción y losproyectos de inyección de agua. Esta técnica hasido exitosa en otro pozo de Indonesia, en dondeel registro de CHFR mostró un contacto agua-petróleo inesperado a 12 pies [3.5 m] por debajo

del CAP original, determinado a partir de los re-gistros de pozo abierto (próxima página, arriba).Se perforó la zona inferior y tres semanas des-pués estaba produciendo a razón de 2150 bppd[342 m3 /d] sin corte de agua, confirmando losresultados de las mediciones de CHFR. La expli-cación más plausible es que el proyecto de inyec-ción de agua en el campo había barrido un bancode petróleo hacia las cercanías de este pozo, perono se podía producir petróleo a través de los dis-paros (perforaciones, punzados) más altos acausa de una barrera de permeabilidad vertical.

Si bien la herramienta CHFR puedeproporcionar mediciones de resistividad detrásdel revestimiento, es posible obtener resultadosmás completos al combinarlas con lasmediciones nucleares. La herramienta deresistividad CHFR proporciona mediciones desaturación provenientes de una profundidad deinvestigación bastante superior a la de lasherramientas de registros nucleares utilizadasactualmente para la evaluación de lasformaciones detrás del revestimiento. El rangodinámico de la medición de CHFR es tal, que laevaluación también es posible en yacimientoscon baja porosidad y baja salinidad en laformación, condiciones que por lo general sondesfavorables para una evaluación precisa conlas herramientas nucleares. En las situaciones enque el pozo y las condiciones no son favorablespara la mediciones de CHFR, entonces se recurrea los registros nucleares para obtener los datosnecesarios (derecha).

Para comprender mejor el comportamiento delyacimiento, las mediciones de porosidad yresistividad de CHFR a partir de herramientasnucleares tales como la herramienta RST, puedencombinarse para proporcionar una evaluacióncuantitativa de la saturación, equivalente a unainterpretación de registros de pozo abierto. Laherramienta RST proporciona dos importantesmediciones para determinar la saturación dehidrocarburos y la porosidad de la formación. Larelación de la abundancia relativa de carbono yoxígeno en una formación puede predecir lassaturaciones de hidrocarburos y agua,independientemente de la salinidad del agua. La medición del parámetro Sigma, a partir deldecaimiento térmico, se utiliza para estimar laporosidad y la saturación de hidrocarburos enformaciones salinas.4

18 Oilfield Review

Muy baja saturación de agua

Formación

Baja porosidad (<15 p.u.)

Moderada porosidady baja salinidad (< 20 ppk)

Moderada porosidady moderada salinidad

Alta porosidad (>30 p.u.) yalta salinidad (Golfo de México)

Variable (inundación)

RelaciónCarbono/Oxígeno

SigmaHerra-mientaCHFR

Comentarios

Limitación del máximo Rt medible.

Limitación del máximo Rt medible

Limitación del máximo Rt medible

La herramienta CHFR pudo trabajar con cemento,pero el efecto es importante a baja Rt /Rcem.

La herramienta CHFR puede identificar el cambio desaturación respecto de la original del yacimiento, perono de manera cuantitativa.

Revestimiento de fibra de vidrio

Terminación

Collares del revestidor

Corrida a través de una tubería deproducción de pequeño diámetro

Registro dentro de latubería de producción

Revestimiento pesado

Revestimiento doble

Revestimiento de aleación o cromo

Los registros por inducción constituyen otra opción.

Comentarios

La herramienta CHFR puede perder datos entre los4 a 6 pies. La herramienta RST en modo C/O proveerábuenos resultados después de cuantificar el contenidode hierro mediante el procesamiento SpectroLith.

La herramienta RST proveerá resultados, siempre y cuandose pueda corregir el efecto del fluido entre la tubería deproducción y el revestimiento.

Límite de 40 lbm/pies para la relación señal-ruido de CHFR

La herramienta RST proveerá resultados, siempre y cuandose pueda corregir el efecto de fluido/formación/cementoentre la tubería de producción y el revestimiento. En modoC/O, puede ser necesaria una caracterización.

Las raspaduras ocasionadas por los electrodospuede inducir a corrosión.

Incrustaciones

Pozo

Microanillo seco

Gas canalizado en el cemento

Pozos con derrumbes

Pozos fluyendo

Contactos de fluidos en el pozo

Efectos de los alrededores del pozo

Pozos desviados

Efectos del ácido

Disparos

Litología

Comentarios

La herramienta CHFR debe contar con buen contactoeléctrico entre los electrodos y el revestimiento.El revestimiento debe estar limpio.

Los valores de Sigma serán válidos frente a derrumbes dehasta el doble de tamaño respecto al tolerable en modoC/O. Si el derrumbe es comparable a la profundidad deinvestigación, entonces el valor de Sigma se verá afectado.

Los valores de Sigma son sólidos respecto de los obtenidosen el modo C/O, debido a la profundidad de investigación.

No se recomienda sin la asesoría de expertos.

Utilizar según lo recomendado en los comentarios.

Se recomienda su aplicación.

> Cuadro comparativo de los datos de resistivi-dad de CHFR con las mediciones de Sigma y larelación carbono/oxígeno del RST para diferentescondiciones de formación. En muchas condicio-nes de pozo y yacimiento, las mediciones de lasherramientas son complementarias.4. Adolph B, Stoller C, Brady J, Flaum C, Melchor C, Roscoe B,

Vittachi A y Schnorr D: “Saturation Monitoring with the RSTReservoir Saturation Tool,” Oilfield Review 6, no. 1 (Enero de1994):29-39.Albertin I, Darling H, Mahdavi M, Plasek R, Cedeño I,Hemingway J, Richter P, Markley M, Olesen J-R, Roscoe By Zeng W: “The Many Facets of Pulsed Neutron Cased-HoleLogging,” Oilfield Review 8, no. 2 (Verano de 1996): 28-41

Verano de 2001 19

En un pozo de monitoreo de un yacimientopetrolífero carbonatado de Medio Oriente puedeverse una interpretación combinada de la resisti-vidad de pozo entubado y las mediciones nuclea-res (derecha). Después de adquirir los registros depozo abierto en este pozo de monitoreo, se asentóel revestimiento y durante los siguientes 15meses se corrieron varias sondas de registros depozos entubados, incluidas las herramientasCHFR y RST.

Durante este período, y antes de que un pozoinyector se activara en esta área, la serie de regis-tros mostraron un aumento progresivo en la resis-tividad aparente de CHFR, indicando laresaturación de hidrocarburos en la zona petroleraprincipal, entre los X0995 y X1085 pies. Despuésde obtenerse el segundo registro, comenzó lainyección de agua en un pozo ubicado a unos 100m de distancia. Al momento de correr el tercerregistro de pozo entubado, el frente de inundaciónse estaba aproximando al pozo de monitoreo ycomenzaba a influenciar la medición de CHFR delectura profunda. Esto permitió detectar y cuanti-ficar los efectos de la inyección de agua.

Volumen de agua en lazona invadida, pozo abierto

Porosidad, pozo abierto

0.5 pies3/pies3 0

Hidrocarburo, pozo abierto (OH)

Hidrocarburo desplazado

Volumen de agua en lazona virgen, pozo abierto

0.5 pies3/pies3 0

0.5 pies3/pies3 0

Prof

undi

dad,

pie

s

0.5 pies3/pies3 0

0.5 pies3/pies3 0

0.5 pies3/pies3 0


Hidrocarburo (OH)

Volumen de agua en la zonavirgen, CHFR, Carrera 1

Filtrado o Decaimiento

Hidrocarburo de CHFR (1)

Volumen de agua enla zona virgen, pozo abierto

0.5 pies3/pies3 0

0.5 pies3/pies3 0

0.5 pies3/pies3 0



Hidrocarburo, CHFR (1)




0.5 pies3/pies3 0

0.5 pies3/pies3 0

0.5 pies3/pies3 0




Volumen de agua en lazona virgen, CHFR, Carrera 2



X0950

X1000

X1050

X1100

Cálculos de volumen de fluidos basados enmediciones de CHFR en un pozo de MedioOriente. El registro ilustra la resaturación gra-dual de hidrocarburos en esta zona del yaci-miento. Al momento de la Carrera 1 en el pozoentubado (Carril 2), la mayor parte del filtrado hasido reemplazado o diluido, y en la Carrera 2 enel pozo entubado (Carril 3), la saturación dehidrocarburos ha vuelto a los niveles previos ala invasión. Cuando se efectúo la Carrera 3(Carril 4), la herramienta CHFR comenzó adetectar la influencia de un nuevo pozo inyectorperforado a unos 100 m [330 pies] de distancia.

0 API 200

Potencialespontáneo

-80 mV 20

Rayos gamma Prof

undi

dad,

pie

s

Lateroperfil somero de pozo abierto

2 ohm-m 200

Lateroperfil profundo de pozo abierto2 ohm-m 200

Resistividad de CHFR2 ohm-m 200

CAP de pozo abierto

CAP de CHFR

SW2 /SW1

Decaimiento

3 0

X630

X640

X650

X660

X670

Monitoreo de yacimiento en Indonesia. En este pozo, el CAPde CHFR a X656 pies (Carril 2, negro) está a 12 pies [3.5 m] pordebajo del CAP original indicado en el lateroperfil profundo depozo abierto a X644 pies (Carril 2, rojo). Este intervalo fue perfo-rado y puesto a producir a una tasa de 2150 bppd [342 m3/d].

>

>

Contrariamente a los datos de CHFR, los análisisbasados en lecturas someras de la herramientaRST no indicaron cambios durante este períodocon respecto a los datos de pozo abierto (abajo).

La diferencia entre las evaluaciones de resistivi-dad y las mediciones nucleares indica que posible-mente se ha creado una zona dañada alrededor delpozo, en la cual el filtrado ha invadido al menos has-ta la profundidad de investigación de la herramien-ta RST. Una interpretación combinada de los datosprovenientes de las herramientas CHFR y RST pro-porcionó un completo entendimiento del proceso deresaturación, el progreso del frente de inyección yel daño de la formación alrededor del pozo.

Otra manera de detectar cambios en la satura-ción de hidrocarburos con el paso del tiempo escon la evaluación rápida del índice de decai-miento (agotamiento, depleción). Este índice sebasa en la ecuación de saturación de agua deArchie, Sw = 1/ø (Rw/Rt)1/2, y relaciona la resistivi-dad de pozo entubado y la saturación derivada de

los datos de CHFR con los valores de referenciade pozo abierto, mediante la relación:(RCHFR/ROH)1/2 = SW0H/SWCHFR, donde RCHFR es la re-sistividad aparente de la formación de CHFR, ROH

es la resistividad de la formación de referencia depozo abierto, SW0H es la saturación de agua deArchie de pozo abierto, calculada utilizando ROH; ySWCHFR es la saturación de agua de Archie de pozoentubado, calculada utilizando RCHFR.

Las ventajas de este enfoque son que es rela-tivamente inmune al factor geométrico de CHFR,no requiere el conocimiento de la resistividad delagua de formación—aunque se parte del supues-to de que no ha cambiado entre los registros depozo abierto y de pozo entubado—y no requiereconocer la porosidad. Si se utiliza un factor K inco-rrecto, se desplazará la línea base de la curva, quedebiera ser 1.0 en formaciones acuíferas limpias.Incluso en este caso, sin embargo, todavía deberíaser posible identificar la posición de la línea basey detectar zonas agotadas, mediante el mo-

vimiento de la curva hacia la derecha de su líneabase. Al mismo tiempo, este enfoque conservalas limitaciones inherentes al enfoque de Archie,tales como el supuesto de una arena limpia.

En un pozo productor, de 27 años de antigüe-dad, del talud norte de Alaska, EUA, el índice dedecaimiento proporcionó una medición cuantita-tiva de la extensión del agotamiento del yaci-miento (página siguiente, arriba). Las curvas deresistencia del revestimiento para cada canal demedición para dos carreras separadas se super-ponen, lo que indica un buen contacto de electro-dos. La menor resistividad de CHFR con respectoa la resistividad de pozo abierto indica el agota-miento de las dos zonas petroleras selladasmediante cementación forzada, X720 a X740 piesy X820 a X955 pies.

Un campo maduro de Indonesia proporcionaotro ejemplo de monitoreo. El yacimiento estáformado por una serie de canales de arenas, conun amplio rango de permeabilidad. La producciónde estas arenas a menudo está entremezclada y,debido a las bajas presiones de la formación, serequieren bombas en el fondo del pozo. Por lo ge-neral, las zonas de alta permeabilidad son lasque contribuyen de manera principal a la produc-ción; se agotan primero y luego producen gran-des cantidades de agua. Los registros nuclearesde carbono/oxígeno (C/O) se utilizan rutinaria-mente para monitorear la producción y el decai-miento del yacimiento.

La interpretación de los registros de C/O se vecomplicada por dos factores. En primer lugar, debi-do a la baja presión del yacimiento, una vez quelas bombas se detienen para intervenir el pozo, elfluido del pozo invade el yacimiento. Esta nuevazona invadida hace que los registros de C/O de lec-tura somera subestimen la saturación de petróleo.Además, las diferencias de presión entre las zonaspueden generar un flujo transversal de los fluidos.

20 Oilfield Review


0.5 pies3/pies3 0

Hidrocarburo (OH)

Hidrocarburo desplazado

Volumen de agua en lazona invadida, pozo abierto

0.5 pies3/pies3 0


0.5 pies3/pies3 0

Prof

undi

dad,

pies

Hidrocarburo (OH)

Hidrocarburo, Sigma de RST (1)

0.5 pies3/pies3 0




Volumen de agua en la zonainvadida, RST, Carrera 1

0.5 pies3/pies3 0

0.5 pies3/pies3 0

Volumen de agua en lazona invadida, RST, Carrera 1

0.5 pies3/pies3 0


0.5 pies3/pies3 0



0.5 pies3/pies3 0






0.5 pies3/pies3 0



0.5 pies3/pies3 0

0.5 pies3/pies3 0


X0950

X1000

X1050

X1100

< Cálculos de volumen de fluidos basados en lasmediciones nucleares de pozo entubado para elmismo pozo de Medio Oriente de la página ante-rior. Los registros nucleares fueron adquiridos almismo tiempo que se corrió la herramienta CHFR.Contrariamente a los registros de CHFR, los regis-tros nucleares no indican cambios significativos enla saturación con el paso del tiempo debido a sureducida profundidad de investigación. Esto es quedada su baja profundidad de investigación, conti-núan midiendo principalmente filtrado. Los volúme-nes de hidrocarburo continúan siendo práctica-mente los mismos que cuando se obtuvieron losregistros de pozo abierto. La diferencia entre lasevaluaciones de los registros nucleares y de resis-tividad indica que se ha creado un anillo o zonadañada alrededor del pozo. En consecuencia, noes posible monitorear el efecto de los pozos inyec-tores cercanos utilizando sólo la herramienta RST;se necesita una interpretación combinada.

Verano de 2001 21

Una solución sería cementar todos los disparosy dejar el pozo quieto por dos o tres semanas parapermitir que la región que rodea al pozo vuelva alas condiciones del yacimiento antes de correr elregistro de C/O y perforar nuevos intervalos. Sinembargo, este enfoque es costoso y tiene comoresultado una significativa pérdida de producción.

Más aún, el proceso mismo de cementaciónforzada, en el cual se inyecta un gran volumen deagua a la formación a alta presión antes decementar, en realidad puede causar un cambio enla saturación de la formación alrededor del pozode largo plazo. Los registros de C/O a menudomuestran saturaciones de hidrocarburos debajode la saturación de petróleo residual; esto puededeberse al permanente lavado de petróleo resi-dual hacia fuera de la región que rodea al pozo,debido a la alta presión de la cementación for-zada. Estas prácticas, combinadas con una cali-dad variable del cemento en los pozos viejos,hacen que la interpretación precisa de los regis-tros de C/O sea un verdadero desafío.

El servicio de CHFR no se ve afectado por nin-guna de estas limitaciones y ofrece al operadoruna alternativa más precisa y rentable con res-pecto a los registros de C/O, para la identificaciónde zonas agotadas (abajo). Antes de ejecutar unatarea de cementación forzada en el pozo deIndonesia, se corrió la herramienta CHFR, y tressemanas después se hicieron dos carreras másde la herramienta CHFR y una adquisición deregistro de C/O. La profundidad de investigaciónde las mediciones de CHFR permitió efectuar laprimera carrera inmediatamente después deextraer el equipamiento de terminación, antes de

0 ohm 5x10-5

Rayos gamma

30 API 180

Resistencia delsegmento del revestimiento

Cemen-taciónforzada

Abierto

Inducción profunda, pozo abierto

0.2 ohm-m 200

Resistividad aparente, CHFR

0.2 ohm-m 200Sw de Archie, Relación de decaimiento0 2

Prof

., pi

es

X700

X750

X800

X850

X900

X950

Carrera 2, Canal 2Carrera 1, Canal 2Carrera 1, Canal 1Carrera 1, Canal 1

> Monitoreo del decaimiento de hidrocarburos en el pozo del talud norte de Alaska, EUA. Laseparación entre las curvas de resistividad del registro de CHFR y el registro de inducción original de pozo abierto indica claramente que las zonas petrolíferas entre X820 y X955 pies, y entre X720 y X740 pies están agotadas.

Extracción delequipamiento de terminación

Extracción delequipamiento de terminación

Cementación de todas las zonas Adquisición del registro de larelación carbono/oxígeno

Tiempo en días

Tiempo de espera hasta quese disipe el fluido de invasión

Re-perforación delas zonas de interés

Producción

0 5 10 15Producción

Corrida delraspador

Corrida de laherramienta CHFR

Cementación selectiva delas zonas agotadas

< Línea de tiempo de monitoreo del yacimiento para un pozo de Indone-sia. La cantidad de pasos y días necesarios para el monitoreo con elregistro de la relación carbono/oxígeno (C/O) (arriba) se contrasta conla que se requiere para el monitoreo con registros de CHFR (abajo). Losregistros de CHFR permitieron que el pozo comenzara a producir 14 díasantes, además de los ahorros generados por la eliminación de las inne-cesarias cementación forzada de todos los intervalos abiertos y la re-perforación de las zonas de interés.

la cementación forzada y de tener que esperarque la zona invadida volviera a las condicionesresiduales (arriba).

La primera carrera de la herramienta CHFRfue la más precisa, ya que se efectuó antes de lacementación forzada, durante la cual se inyectóuna gran cantidad de agua a la formación. Lasegunda y tercera carrera mostraron menoresresistividades, debido al gran volumen de agua

inyectada a la formación. El registro de la rela-ción C/O obtenido al mismo tiempo que la terceracarrera del registro CHFR subestima, en granmedida, la saturación del petróleo remanente,debido a su incapacidad para investigar más alláde la zona invadida. La primer carrera de la herra-mienta CHFR muestra que más allá de la inva-sión, este intervalo ha conservado casi lasaturación original de petróleo. En comparación

con el registro de la relación C/O, la herramientaCHFR proporcionó un registro más preciso y unalectura más profunda de la formación, así comotambién considerables ahorros en el tiempo y losgastos de producción.

En la mayoría de los yacimientos de MedioOriente se utilizan métodos para mejorar la recu-peración de petróleo en los yacimientos carbona-tados. Los proyectos de inyección de aguautilizan la inyección de agua, gas o ambos paradesplazar el petróleo hacia los pozos en explota-ción. Los registros de los pozos de monitoreogeneralmente indican un buen drenaje en los car-bonatos de alta permeabilidad y soportados porlos granos, pero con frecuencia indican un dre-naje inconsistente en las zonas carbonatadas depermeabilidades más bajas y mixtas, soportadaspor el lodo. Las unidades de flujo individuales deestas zonas de permeabilidad más baja, amenudo están cubiertas por capas delgadas dealta permeabilidad que facilitan la penetracióndel agua o el gas durante las inundaciones eimpiden una buena recuperación.5

Históricamente, el progreso de estas inunda-ciones ha sido evaluado a través de pozos dedi-cados exclusivamente al monitoreo, utilizandomediciones de Sigma a partir de registros nucle-ares de decaimiento termal o de la relación C/Oobtenidos en pozos entubados con acero, o regis-tros de inducción en pozos entubados con fibra devidrio. Cada uno de estos métodos tiene sus limi-taciones. Las herramientas nucleares funcionanmejor en revestimientos de acero y en formacio-nes de porosidad mediana a alta. La mediciónnuclear de Sigma requiere agua de formaciónsalina. El filtrado de lodo y los ácidos utilizadospara estimular el yacimiento pueden dañar laregión que rodea al pozo, a menudo por meses oaños. Los dispositivos nucleares, que tienen unabaja profundidad de investigación—menos de 12pulgadas [30 cm]—pueden no ver más allá de lazona invadida por el filtrado. El revestimiento defibra de vidrio se deteriora con el tiempo y desa-rrolla fugas; los registros de inducción obtenidosen tales circunstancias pueden ser poco confia-bles. Por lo general, cuando ocurre una fuga lafibra de vidrio es reemplazada por revestimientode acero. Bajo estas condiciones, la adquisiciónde registros de CHFR puede ser más adecuada yproporcionar mejores respuestas que las medicio-nes nucleares tradicionales.

22 Oilfield Review

0 API 200

Rayos gamma

Resistividad, pozo abierto

0.2 ohm-m 200

0.2 ohm-m 200

Resistividad, CHFR

Disparos 2

Disparos 3

Decaimiento

Porosidad

0.5 pies3/pies3 0

Petróleo, pozo abierto

0.5 pies3/pies3 0

Volumen de petróleo, RST

Petróleo remanente

0.5 pies3/pies3 0

Decaimiento

Porosidad

0.5 pies3/pies3 0

Petróleo, pozo abierto

0.5 pies3/pies3 0

Petróleo remanente

0.5 pies3/pies3 0

Volumen de petróleo, CHFR

1 vol/vol 0

Agua desplazada

Agua

Hidrocarburos desplazados

Petróleo

Calcita

Ortoclasa

Cuarzo

Agua ligada

Ilita

Volúmenes de ELAN

> Interpretación según el Análisis Elemental de Registros ELAN de los registros de monitoreo del yaci-miento de CHFR y RST. En este pozo de Indonesia, los resultados de la relación C/O están afectadospor los efectos de la zona circundante al pozo. Esto ocasiona la subestimación del petróleo remanentedebido a la invasión. La mayor profundidad de investigación de las mediciones de CHFR ayuda a efec-tuar una mejor estimación del petróleo remanente.

5. Para obtener más información acerca de la produccióna partir de carbonatos, véase: Akbar M, Vissapragada B,Alghamdi AH, Allen D, Herron M, Carnegie A, Dutta D,Olesen J-R, Chourasiya RD, Logan D, Stief D,Netherwood R, Russell SD y Saxena K: “Evaluación deyacimientos carbonatados,” Oilfield Review 12, no. 4(Primavera de 2001): 20-43.

Verano de 2001 23

La profundidad de investigación de la herra-mienta CHFR permite no sólo monitorear la zonano invadida sino también, bajo ciertas condicio-nes, proporcionar una indicación oportuna defrentes de inundación que se estén acercando. Enun pozo de monitoreo de Medio Oriente, se obtu-vieron dos registros de CHFR en un período decuatro meses (arriba a la izquierda). No sedetectó cambio alguno en el yacimiento entre losdos registros. Además, con excepción de unazona, la coincidencia general entre la resistividadprofunda del registro LWD y la resistividad apa-rente del registro CHFR es excelente, tanto para

las bajas como las altas resistividades. El mode-lado indica que la mayor resistividad de CHFR enel intervalo entre X850 y X890 pies se debe a unevento ocurrido lejos del pozo, posiblemente unapata de petróleo o el frente de inyección de gas.Se estima que este evento ocurre a una distanciadel pozo de entre 50 a 100 pies [15 a 30 m]. Laresistividad de LWD responde a la zona inundadade agua en las cercanías del pozo.

En otro pozo, la herramienta CHFR se corriótres veces: a los tres, seis y ocho meses de haberentubado el pozo, a los efectos de monitorear elmovimiento de fluidos durante una inyección de

agua (arriba a la derecha). Las tres carreras serepiten y coinciden con el lateroperfil profundode pozo abierto, excepto en el intervalo com-prendido entre los X0970 y X1020 pies, en el quela resistividad aparente de CHFR aumenta pro-gresivamente con el tiempo. El aumento en laresistividad del pozo entubado entre la primera yla segunda carrera validó los resultados de unasimulación del yacimiento que predice que lainyección de agua hacia esta zona de alta per-meabilidad empujaría un banco de petróleo másallá de este pozo. Este ejemplo demuestra larepetibilidad de las mediciones de CHFR y la

Rayos gamma

0 API 150

Collares del revestimiento

-9 1 Prof

undi

dad,

pie

s

Carrera 2 de CHFR (28 de sept)

0.2 ohm-m 100

0.2 ohm-m 100

0.2 ohm-m 100

Carrera 1 de CHFR (30 de mayo)

Resistividad de LWD

X800

X900

> Ejemplo de un registro de un pozo de monitoreo en Abu Dhabi, en un yaci-miento petrolífero carbonatado. El Carril 2 muestra dos carreras de la herra-mienta CHFR efectuadas con cuatro meses de diferencia (Carrera 1, rojo;Carrera 2, azul) y la curva de resistividad de LWD obtenida a pozo abierto(negro). No se detectó cambio alguno entre las dos carreras de la herra-mienta CHFR. Sin embargo, en comparación con el registro de pozo abierto,la mayor resistividad de CHFR en la zona entre los X850 y X890 pies es elresultado de la detección de un evento ocurrido lejos del pozo (una pata depetróleo o un frente de inyección de gas). La resistividad de LWD respondea la zona inundada por agua en las cercanías del pozo.

X1000

X1050

X1100

Rayos gamma

0 API 150

4 pulgadas 14

Calibre

Prof

undi

dad,

pie

s

0.2 ohm-m 100

0.2 ohm-m 100

0.2 ohm-m 100

0.2 ohm-m 100

Carrera 3 de CHFR (16 de dic)

Carrera 2 de CHFR (20 de oct)

Carrera 1 de CHFR (26 de jul)

Lateroperfil profundo, pozo abierto

> Ejemplos de registros de monitoreo en un yacimiento petrolífero carbo-natado de Abu Dhabi. El Carril 2 muestra tres carreras de la herramientaCHFR y el lateroperfil de pozo abierto. La Carrera 1 (rojo) fue efectuada tresmeses después de entubar el pozo. La Carrera 2 (azul), seis meses des-pués, y la Carrera 3 (verde), ocho meses después. La medición de CHFR esla misma, con excepción del intervalo entre X0970 y X1020 pies, donde esclaro que la resistividad aumenta con el tiempo. La mayor resistividadentre las Carreras 1 y 2 ayuda a confirmar los resultados de una simulacióndel yacimiento que indica que el agua inyectada en un pozo cercanopodría haber desplazado un banco de petróleo más allá de este pozo.

capacidad de la herramienta CHFR de lectura pro-funda para detectar cambios remotos muchoantes de que los métodos nucleares que investi-gan las cercanías del pozo puedan detectar cam-bios en los fluidos del yacimiento.

Mejoramiento de la eficiencia de producciónEl campo petrolífero Elk Hills, ubicado cerca deBakersfield, California, EUA, es uno de los mayo-res campos de EUA, con una producción acumu-lada que supera los 1200 millones de barriles depetróleo equivalente (BOE, por sus siglas eninglés) [190 millones de m3] y reservas remanen-tes de 250 millones de BOE [39 millones de m3].Antes de su privatización en 1998, Elk Hills eraparte de las Reservas Navales de Petróleo de losEstados Unidos de Norteamérica. Hoy, explotadopor Occidental Oil and Gas (OXY), el campo haservido recientemente como una base de pruebaspara servicios de resistividad de pozo entubado.OXY está tratando de desarrollar confiabilidad enla medición y está probando sus aplicacionespotenciales. Las herramienta CHFR deSchlumberger y TCRT de Baker Atlas han sidocorridas en más de 25 pozos del campo. Las prin-cipales aplicaciones son el monitoreo del yaci-miento y el mejoramiento de la eficiencia en laproducción del mismo, básicamente a través dela reducción en la producción de agua o gas inde-seados. La ubicación de zonas productivas pre-viamente inadvertidas, incluidas zonas deresaturación, es una aplicación secundaria.

Muchos de los 900 pozos de producción deeste campo, descubierto en 1911, datan de ladécada de 1940. El campo consiste de capas delutitas silíceas, y yacimientos delgados y conlechos entrecruzados de turbidita, principalmentedentro de la formación Monterrey del Mioceno.

Los registros de resistividad de pozo abierto sonregistros normales antiguos o lateroperfiles,cuya respuesta debe convertirse a los registrosmodernos equivalentes antes de que puedan ser-vir como registros de referencia para la resistivi-dad de pozo entubado. Los entornos deadquisición de registros y producción planteandesafíos a la evaluación convencional de la for-mación a través del pozo entubado. Las arenascontienen agua dulce y frecuentemente tienenbajas porosidades. Raramente se obtienen regis-tros de neutrones y de la relación C/O, debido alas terminaciones de los pozos ya existentes.Una baja profundidad de investigación hace quelas herramientas nucleares para el pozo entu-bado detecten el fluido de cegado del pozo queha invadido los intervalos perforados.

Para poder correr aquí las herramientas deresistividad de pozo entubado, las prácticas deoperación estándar son, entre otras, extraer elequipamiento de terminación y preparar el reves-tidor utilizando un raspador y un cepillo para ase-gurar un buen contacto eléctrico. Para generarconfiabilidad en la medición de pozo entubado,se corrió la herramienta CHFR con alta densidadde muestreo; un espaciamiento de 1 pie [0.3-m].Esto redujo la incertidumbre en las estadísticasde la medición, al incrementar la relación señal-ruido y mejorar la resolución vertical (izquierda).

24 Oilfield Review

Frente de inyección de aguaaproximado de la arena MBB

Elk Hills, California

0 km 5

0 millas 3

Pozo horizontalPozo inyector

Acuñamiento de la arena MBB

40004500 5500 6000

> Mapa estructural de la arena Cuerpo Principal “B” (MBB, por sus siglas en inglés) Stevens, en laestructura 31S. La ubicación actual aproximada del frente de inyección se indica con la línea azul.OXY está perforando pozos horizontales más adelante del frente de inyección de agua en avance, conel fin de mejorar la eficacia de la recuperación de petróleo.

Resi

stiv

idad

de

CHFR

, ohm

-m

Rayos gamma, API70 135 200

Inducción profunda del AIT, ohm-m

20

10

11 10 20

> Gráfica de interrelación entre los registros de inducción profunda de pozo abierto(eje horizontal) y de resistividad CHFR. (eje vertical) de un pozo de Elk Hills. La grá-fica muestra una buena correlación a pesar del ruido que se observa en los datos.En este pozo, el ruido se debe a las diferencias de la resolución vertical entre estasdos medidas de resistividad, a la falta de un control preciso de profundidad y alerror asociado con la baja relación señal-ruido en las mediciones de CHFR.

Verano de 2001 25

Un registro promedio de CHFR en este campocubre un intervalo de 1000 pies [300 m], incluido uncorto intervalo no perforado, que se utiliza paraverificar la calibración del registro CHFR con losregistros de pozo abierto. A pesar de que se utilizaun intervalo de muestreo de 1 pie, puesto que laherramienta CHFR hace dos mediciones por esta-ción, el tiempo requerido para obtener registros deun pozo promedio fue sólo de 12 horas.

En 1978, se implementó un proyecto de inyec-ción de agua en la periferia de la arena Cuerpo Prin-cipal “B” (MBB, por sus siglas en inglés) Stevens, enla estructura 31S. La estructura 31S es la más gran-de y prolífica de las estructuras Stevens de Elk Hillsy contiene los yacimientos de turbidita 26R y MBB.

El agua ha subido a ritmo constante hacia laparte alta de la estructura durante los últimos 20años de inyección (página anterior, arriba). El pozo315A-34S fue perforado en 1982 como pozo pro-ductor vertical de la MBB y produjo más de 300bapd [48 m3 /d]. Se propuso un programa de regis-tros que consiste en medir rayos gamma y CHFR depozo entubado, con el fin de identificar el agua y laubicación de su entrada. En el intervalo superiorpermeable, las diferencias entre el registro derayos gamma de pozo abierto y pozo entubado seatribuyen a las incrustaciones de bario y se utilizanpara identificar la entrada del agua (derecha).

Antes de correr la herramienta CHFR, se limpióel revestidor. En las zonas de petróleo agotadas porla producción y barridas por la inyección de agua, laresistividad de CHFR es menor que la resistividadde pozo abierto. El sombreado azul oscuro muestralos intervalos en que la resistividad de CHFR y elregistro de rayos gamma indican la irrupción deagua. Los intervalos inferiores de menor per-meabilidad indican menos efectos de la irrupción.Se instaló un parche en el revestimiento frente a lasperforaciones originales (sombreado amarillo) yluego el pozo fue reperforado en el intervalo másprofundo. Se intentó probar esta zona, pero las difi-cultades operacionales no lo permitieron.

La experiencia de Occidental con la resistivi-dad de pozo entubado y la herramienta CHFR hasido extremadamente positiva. Los petrofísicos eingenieros de OXY ahora prefieren la resistividadde pozo entubado a las mediciones nucleares tra-dicionales, ya que encuentran que la interpreta-ción de resistividad es más simple y directa, ymenos incierta que la interpretación de las medi-ciones de Sigma obtenidas del decaimiento ter-mal, o que las mediciones de la relación C/O. Parala resistividad de pozo entubado, la alta resistivi-dad indica zonas productivas y la menor resistivi-dad con respecto a los registros de pozo abiertoindica zonas producidas o barridas. En las capaslaminadas se recomienda obtener los registros

con una alta densidad de muestreo; un intervalode 1 pie. Ahora, los petrofísicos de Occidental tie-nen la suficiente confiabilidad en la medicióncomo para recomendarla en pozos problemáticoscomo alternativa a los registros nucleares.

Futuro de la evaluación de formaciones en pozos entubadosCon la enorme base de pozos existentes, tanto encampos viejos como campos en producción, y elgran potencial de futuros pozos, es clara la nece-sidad de evaluar formaciones en pozos entuba-dos. Los registros de pozo entubado no sóloproporcionan información acerca de zonas pro-ductivas previamente inadvertidas y el cambio delos contactos de los fluidos, sino que tambiénreducen el riesgo al permitir la evaluación de for-maciones cuando no es práctico tomar registrosde resistividad de pozo abierto. Asimismo, losbeneficios son claros: mayores ingresos, menorescostos y una producción más rápida de las reser-vas. La resistividad de pozo entubado permite alos operadores optimizar mejor sus operaciones,al mismo tiempo que les permite obtener losdatos para la evaluación y la planificación.

Durante los últimos 10 años, el conjunto de he-rramientas para pozos entubados que proporcio-nan evaluación de formaciones detrás delrevestimiento se ha ampliado para satisfacer lacreciente demanda. Como un agregado a las tradi-cionales mediciones acústicas y nucleares, la nue-va herramienta CHFR proporciona una mediciónfamiliar que soluciona importantes necesidadesde la industria en cuanto a evaluación de forma-ciones, tanto en pozos viejos como nuevos. La re-sistividad de pozo entubado permite el monitoreodel yacimiento en condiciones desfavorables paralos registros nucleares tradicionales y una mejorevaluación cuando se la combina con las medicio-nes nucleares en condiciones favorables.

Nadie puede predecir los avances por venir enlos próximos 60 años, pero el futuro cercano es fácilde avizorar. A medida que más operadores acumu-len experiencia con la herramienta CHFR y empujenlos actuales límites de la tecnología, se crearánaplicaciones innovadoras y se superarán otros obs-táculos de la evaluación de formaciones en pozosentubados. El premio será encontrar mayores canti-dades de petróleo y gas. —SP, LS

Incrustaciones

Rayos gamma, pozo entubado

0.7 API 70

0.7 API 70

Rayos gamma, pozo abierto

Prof

undi

dad,

pie

s


2 ohm-m 20

2 ohm-m 20

Inducción profunda, pozo abierto

6800

6900

7000

7100

7200

7300

Registro del pozo315A-34S de Elk Hills. El sombreado en verde(Carril 1) indica zonasde mayor radioactivi-dad debidas a los de-pósitos de incrustacio-nes de bario causadospor la entrada de agua.El sombreado en azulentre la inducción pro-funda del pozo abierto(negro) y la resistividadde CHFR (azul) en laCarril 2 indica la resis-tividad en zonas petro-líferas barridas por elagua. Las marcas ama-rillas al lado derechodel carril azul indicanlas perforaciones origi-nales y las marcas púr-pura indican irrupcio-nes de agua.

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Medición de la resistividad detrás del revestimiento

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