INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

Escuela Superior de Ingeniería y Arquitectura

Ciencias de la Tierra Unidad Ticomán

Asignatura:

Registros geofísicos convencionales

Trabajo de investigación:

Herramienta AIT

Alumno:

Martínez Gómez Juan Manuel

Grupo:

3PM5

Profesor: Ing. Enrique Morfín Faure

Fecha de entrega: 17 de Febrero del 2015

Herramienta BHC

Configuración de la herramienta

Esta es una herramienta acústica y su objetivo es medir el tiempo de transito ( t log). Su configuración es la siguiente:

BT1

BR2 (3’) BR4 (5’)

BT2

BR3 (3’) BR1 (5’)

El objetivo de este registro es medir el tiempo requerido por una onda acústica para recorrer un pie de formación o t log. El tiempo de transito obtenido es el inverso de la velocidad del sonido en las formaciones por lo que se tiene:

V = 1

t

La presencia de porosidad en la formación, disminuye la velocidad del sonido a través de ella y por consiguiente aumenta el valor del tiempo de transito, lo cual hace que el registro sonido sirva para medir la porosidad.

Principio de medición

El transmisor emite ondas acústicas.

Los receptores obtienen y capta las diferentes señales de las ondas.

La herramienta mide la primer señal de la onda compresional.

EL tiempo de tránsito es la diferencia en la medición de las ondas compresionales a los receptores.

t = (t2 - t1)/Ls Donde Ls es el lapso entre receptores.

El tiempo de tránsito medido se procesa en el cartucho electrónico, para así, poder obtener curvas en un registro.

Modos operativos.

Debido al arreglo de transmisores y bobinas, existen tres modos operativos con los cuales operar la herramienta BHC en un pozo:

Modo operativo 1:

BT1 – BR2 (3’) ΔT2

BT1 – BR4 (5’) ΔT4

Modo operativo 2:

BT2 – BR3 (3’) ΔT3

BT2 – BR1 (5’) ΔT1

Modo operativo combinado:

BT1 – BR2 (3’) ΔT2

BT1 – BR4 (5’) ΔT4

BT2 – BR3 (3’) ΔT3

BT2 – BR1 (5’) ΔT1

Para una corrida normal de registros, podemos utilizar tanto el modo operativo 1, como el 2.

Si tenemos un agujero perforado irregular es recomendable utilizar el método operativo combinado para hacer más pequeño el margen de error.

Presentación del registro y combinabilidad

Registro A.D.

BHC + GR

Se utiliza para medir los tiempos de tránsito y así poder determinar una porosidad sónica en el pozo.

En el primer carril se encuentra la curva de Rayos Gamma y el parámetro de referencia que nos va a corregir la medición del tiempo de tránsito.

En el segundo y tercer carril tenemos las curvas de tiempo de tránsito y porosidad sónica.

Del lado izquierdo tenemos la línea de velocidad de bajada de la herramienta, que no debe de exceder los 20 mts / min.

Tenemos también presente la curva de tensión del cable y profundidad.

Registro A.E.

BHC + CCL + GR

En A.E. se mide la calidad de la cementacion.

Se combina con la herramienta CCL, el cual nos

indica en el registro los coples (shoes), para

evitar el mal disparo en un cople.

En un registro de A.E. tenemos 2 carriles, ya

que el tercero no se utiliza.

En el primer carril tenemos los Gamma Ray con

una escala de 0 a 100 °API. También se tiene

t ref con una escala de 200 a 400.

En el segundo carril se tiene la Amplitud con

una escala de 0 a 50 milivolts.

Este registro lleva la indicación de los coples

(shoes) así como también el cambio de litología

Herramienta CBL-VDL

Configuración de la herramienta

Al igual que la herramienta BHC, es una herramienta sónica que mide el tiempo de tránsito de las ondas acústicas que tienen contacto con la formación.

Esta herramienta cuenta con una bobina transmisora y dos bobinas receptoras, con espaciamiento de 3” y 5” con respecto al receptor.

Al tener sólo una bobina transmisora, tenemos que el sistema CBL-VDL tiene sólo un modo operativo, en comparación con la herramienta BHC, que tiene tres.

Principio de medición

El registro CLB se corre con las herramientas acústicas; emite periódicamente hacia la formación, por un transmisor omnidireccional, un pulso de energía acústica, con frecuencia aproximada de 20 kHz. La medición consiste en registrar la amplitud o atenuación de las ondas que se propagan axialmente a lo largo de la tubería, esto se logra mediante dos receptores ubicados en la zona, a una distancia de 3

a 5 pies del transmisor, respectivamente. La medición depende del grado de acoplamiento mecánico (principalmente de cizallamiento) entre el cemento y la tubería.

Se ha demostrado que la cantidad de energía acústica transmitida por la tubería depende de la velocidad de propagación de una onda plana en ésta, de su densidad y del espesor del cemento. La distribución del cemento alrededor de la tubería afecta considerablemente la transmisión de la energía.

Del tren de ondas registradas por el receptor, el primer pulso E1 corresponde generalmente a la onda transmitida por la tubería, puesto que la velocidad de propagación es generalmente mucho mayor en el acero que en las formaciones o en los fluidos que llenan el pozo, la amplitudes máxima para una tubería sin adherencia de cemento y mínima cuando la cementación es buena, para obtener su máxima amplitud, la sonda deberá mantenerse centralizada debido a sus características omnidireccionales.

El registro de densidad variable VDL, es un complemento muy útil del registro CBL para reconocer las condiciones poco comunes donde la interpretación del CBL se vuelve difícil, como formaciones de alta velocidad, microanillos o canales y mal acoplamiento entre cemento y formación.

Presentación del registro CBL-VDL

AD

CBL-VDL + GR

En el primer carril, se encuentran las curvas de Gamma y de DT de referencia (que es la corrección de la medición del diferencial de tiempo en la herramienta debido a diversos factores). Encontramos también, la velocidad de subida de la herramienta y la curva de tensión del cable, dada en psi.

En el segundo y tercer carril encontramos la imagen de las trazas, efecto de la medición de las ondas acústicas al penetrar en la formación y ser detectadas por las bobinas receptoras.

Las trazas nos muestran gráficamente cómo mide la herramienta los semisenoides positivos y no sólo el primer semisenoide E1, como hace la herramienta BHC.

AE

CBL-VDL + GR + CCL

En agujero entubado, tenemos que además de combinarse con la herramienta de gamma, necesitamos también una de coples.

En el primer carril, tendremos todo lo anteriormente mencionado: curvas de gamma y DT de referencia, línea de velocidad de subida de la herramienta y la curva de tensión del cable. Le añadiremos al primer carril la curva de coples, que nos indica las juntas

de cada lingada.

En el segundo carril, tendremos la curva de la Amplitud de la onda, medida en miliVolts, ya que nos servirá también para correlacionar al momento de interpretar nuestro registro. En el tercer carril se encuentra la curva de las trazas, que es una muestra gráfica del comportamiento de las ondas sónicas en nuestra formación y el contacto que hay entre tubería-cemento-formación.

Ventajas y desventajas

Ventajas:

El registro sónico es útil para correlaciones donde otros registros dan resultados deficientes. Algunos tipos de litología son identificadas con la lectura del tiempo de tránsito.

El sónico, en combinación con otros registros de porosidad, puede ser usado en la evaluación de arenas arcillosas y en la definición de litologías complejas en rocas de carbonato.

Se pueden hacer aplicaciones sísmicas a través del tiempo de tránsito integrado (TTI).

Se puede determinar un índice de porosidad secundaria en conjunto con los registros de Neutrón y Densidad, en formaciones de carbonatos no compactas, las cuales se deben a cavernas, fracturadas, etcétera, que en fórmula será:

Φ2 = Φt – Φsv

Donde:

Φ2 = Porosidad primaria y secundaria que presenta una formación.

Φ2 = Porosidad total obtenida del registro Densidad-Neutrón.

Φ2 = Porosidad derivada del registro sónico.

El registro es operable en agujero abierto y entubado. Utilizando los datos del tránsito de tiempo y de profundidad, se puede

detectar si hay o no, zonas que representen presiones anormales.

Desventajas:

Salto de Ciclo.

El sistema digital para efectos de medición, toma una línea de “Voltaje de Polarización”, la cual llega al primer “semisenoide” o E1 positiva, la cual se registra en el cartucho electrónico y de ahí se genera el registro del t log.

Cuando hay un salto de ciclo, la línea de voltaje de polarización esta por encima de E1 y como esta onda no rebasa este voltaje de polarización la compuerta sigue cerrada hasta que el voltaje de polarización sea tocada por algún semisenoide.

Las razones por las que se presenta un salto de ciclo son:

No esta centrada la herramienta Polarización errónea de la bobina receptora Rugosidad Cavernas Fracturas Gas Fallas electrónicas de la herramienta Por fallas del operador

El salto de ciclo hace que la medición de t log no sea confiable

Microanillos

En algunas condiciones se forma un pequeño espacio anular entre la tubería y el cemento por la contracción de la tubería, después de liberar la presión del lodo durante o después del fraguado del cemento; o bien, por las condiciones de la tubería en superficie.

El efecto del microanillo aparece frecuentemente cuando se toma el registro CBL-VDL, después de haber reemplazado el lodo de perforación (usado durante la operación de cementación), por un fluido más ligero (agua o aceite), el espesor del anillo es mínimo y no compromete el buen aislamiento hidráulico de los distintos intervalos productores (del orden de 0.01).

El microanillo se detecta fácilmente por medio de una corrida adicional CBL-VDL, con un aumento suficiente de presión en la tubería con el fin de cerrar el espacio anular (la experiencia ha demostrado que con una presión máxima de 500 lb es suficiente).