Litologa y Contenido Litologa y Contenido de Arcillade Arcilla

Registros Bsicos LitolgicosRegistros Bsicos Litolgicos

Potencial Espontneo y Gamma Ray

Potencial Espontneo, SPPotencial Espontneo, SP

Mide el potencial elctrico en la formacin causado por la diferencia de salinidad entre el lodo de perforacin y el agua de formacin

SP es generalmente un indicador de permeabilidad

GRC0 150

SPCMV-160 40

ACAL6 16

ILDC0.2 200

SNC0.2 200

MLLCF0.2 200

RHOC1.95 2.95

CNLLC0.45 -0.15

DTus/f150 50

001) BONANZA 1

10700

10800

10900

SP

Ejemplo de un registro SPEjemplo de un registro SP

El Registro El Registro SPSP

La curva de Potencial Espontneo (SP) es un registro de la diferencia de potencial entre un electrodo mvil en el hueco y un electrodo en superficie de potencial fijo.

El Registro El Registro SPSP

El registro SP es til para: Detectar las capas permeables

Localizar los lmites de una capa o estrato

Determinar Rw

Estimar la cantidad de arcilla de una formacin

El Registro El Registro SPSP

Asume que el filtrado de lodo y el agua de formacin contiene NaCl.

Las arcillas conducen cationes Na+

Las arcillas no conducen aniones Cl-

Debido a que las salinidades del lodo, filtrado del lodo y agua de formacin son diferentes, se forma una corriente de cationes Na+ para tratar de equilibrar la salinidad del sistema

El Registro El Registro SPSP

El movimiento de los iones cargados crea una corriente elctrica y la fuerza que causa este movimiento constituye un potencial a travs de la arcilla.

mfw

aalogKEc =

OrigOrigen delen del Potencial EspontneoPotencial Espontneo

El Registro El Registro SPSP

La actividad qumica de un fluido es aproximadamente proporcional al contenido de su salinidad (su conductividad). Por lo tanto,

(Membrana)

(Potencial de Unin de Lquidos)

( )wmf

shale RRlogT46011.0E +

( )wmf

sand RRlogT46002.0E +

FactorFactorees s que que AfectAfectan la Lectura delan la Lectura del SPSP

Salinidades del filtrado de lodo y agua de formacin

Temperatura del fondo del pozo

Arcillocidad de la formacin

El Registro El Registro SPSP 20 MV

80 MV

60 MV

Shale

CleanSand

20 MV

ShalySand

SandyShale

Shale

El Registro El Registro SPSP

La magnitud del SP no es lo importante.

La deflexin entre la lnea base de la arcilla y la arena limpiaes lo importante

Hidrocarburos, capas delgadas y arcilla tendern a reducir la respuesta del SP.

FactorFactorees s que afectan la precisin del SPque afectan la precisin del SP

Capas delgadas Invasin profunda o huecos muy grandes Formaciones con muy alta resistividad En algunos casos, alta saturacin de gas o petrleo reduce el SP Corrientes terrestres como las encontradas algunas veces en Canad Corrientes elctricas asociadas con el equipo de perforacin Algunos minerales diseminados tales como la pirita Otros iones diferentes a Na Cl

Usos del Registro SPUsos del Registro SP

Correlacin de formaciones Determinacin del Rw en formaciones limpias Definicin de lmites de capas Determinacin de arcillocidad de una formacin

Formaciones arcillosas tienen un SP reducido

El Rw calculado (usando SP de arenas arcillosas) es muy alto

LimitaLimitaccionionees s del registrodel registro SPSP

La curva SP pierde detalle cuando Rmf se aproxima a Rw El hueco debe contener un lodo conductivo El SP pierde detalle con formaciones altamente resistivas El SP puede reducirse en formaciones arcillosas con altas

saturaciones de aceite o gas

La deflexin del SP es reducida frente a capas delgadas

En arenas con presencia de aguas relativamente frescas, y la presencia de otros iones diferentes al sodio y cloro influyen en la magnitud del SP; la presencia de iones bivalentes dan un valor de SP muy grande: bicarbonato de sodio

LimitaLimitaccionionees s del Registro del Registro SPSP

Corrientes directas del equipo de perforacin pueden resultar en deflexiones anmalas del SP (a menudo CA son rectificadas para producir voltajes de CD los cuales afectan el SP)

Corrientes terrestres tales como los que algunas veces ocurren en Canad pueden causar deflexiones errticas del SP

Factores que Afectan el Registro SPFactores que Afectan el Registro SP

SP vs. permeabilidad El movimiento de iones es posible solamente en

formaciones teniendo una permeabilidad mnima (0.001md). No existe una relacin directa entre permeabilidad y SP.

El SP mide la corriente en el wellbore la cual es el resultado del flujo de corriente en el Hueco Zona invadida Zona Permeable Arcillas circundantes

Respuesta negativa del Registro SPRespuesta negativa del Registro SP

Los flujos de corriente son controlados por las salinidades del lodo, filtrado de lodo, y agua de formacin. Normalmente el agua de formacin es ms salina que el filtrado de lodo, el cual es mas salino que el lodo, el cual resulta en una respuesta negativa (mv).

Respuesta positiva del Registro SPRespuesta positiva del Registro SP

Si el lodo y el filtrado de lodo son mas salinos que el agua de formacin, entonces el SP no responder o puede estar invertido.

ShaleSP

No SPResponse

Shale

SandRw > Rmf

Shale

- +

SandRw > Rmf

SPReversal

Curva del SP eb capas de diferentes Curva del SP eb capas de diferentes espesores para Rt = Rm (izquierda) y Rt = espesores para Rt = Rm (izquierda) y Rt = 21 (Rm (centro)21 (Rm (centro)

La forma del registro SP est tambin influenciada por los espesores y la resistividad de la formacin.

Ejemplo de Registro SP Ejemplo de Registro SP en una Serie Arenaen una Serie Arena--LutitaLutita

Usualmente, la forma de la lnea base es fcil determinar sobre el registro SP.

Sin embargo, en algunos pozos, la lnea base presentar saltos.

Saltos en la Lnea Base SPSaltos en la Lnea Base SP

Sin embargo, en algunos pozos, la lnea base presentar saltos.

Saltos en la Lnea Base SPSaltos en la Lnea Base SP

Estos saltos ocurren siempre que el agua de formacin, de salinidad diferente, est separada por una capa de lutita la cual no conduce efectivamente los cationes de Na+ o previene el movimiento de los aniones Cl- ; es decir, a lutita arenosa .

Algunas veces la lnea base de lutita cambiar debido a efectos de temperatura, problemas mecnicos o largos intervalos donde las propiedades de formacin cambian considerablemente. En ocasiones, el salto de la lnea base ocurre cuando el taladro cruza una falla o una incompatibilidad.

Todos los saltos de la lnea base de lutita deben ser reconocidos y validados.

RegistroRegistro Gamma RayGamma Ray

El registro gamma ray (GR) es una medida de la radioactividad natural de una formacin.

En formaciones sedimentarias, el registro GR normalmente reacciona al contenido de lutita de la formacin porque el elemento radiactivo tiende a concentrarse en las lutitas y las arcillas .

El registro GR puede correrse en hoyos revestidos y puede usarse en lugar del registro SP para ubicar lmites de bordes.

RegistroRegistro Gamma RayGamma Ray

Los rayos gamma son explosiones de ondas electromagnticas de alta energa las cuales son emitidas por varios elementos radioactivos. Las fuentes mas comunes son el potasio (K40), uranio (u), y torio (Th).

En el paso a travs de la materia, los rayos gamma experimentan sucesivas colisiones dispersas de Comptoncon los tomos en la formacin. Los rayos gamma gradualmente pierden su energa y son se absorben va el efecto fotoelctrico .

La cantidad de rayos gamma que son absorbidos es una funcin de la densidad de la formacin. Dos formaciones teniendo la misma cantidad de material radioactivo, pero diferentes densidades, respondern diferentemente sobre el registro GR (densidad baja - alto GR).

Respuesta Gamma Ray en formaciones Respuesta Gamma Ray en formaciones tpicastpicas

Variaciones EstadVariaciones Estadsticassticas

El nmero de rayos gamma alcanza que el contador flucte incluso cuando la sonda est estacionaria; la radioactividad es estadstica por naturaleza. Las fluctuaciones radioactivas son mas sensibles a bajas tasas. Afortunadamente, el conteo por segundo, cuando es promediado sobre unos pocos intervalos de segundo, ser prcticamente constante.

Variaciones Estadsticas Variaciones Estadsticas

La herramienta de rayos gamma se mueve durante la toma de registro; por lo tanto, las variaciones estadsticas deben ser consideradas. Para el promedio de variaciones estadsticas, se usan circuitos condesador-resistor de suavizacin en la herramienta. Varios tiempos-constantes pueden ser seleccionados de acuerdo a el nivel de radioactividad que est siendo medido. A bajas tasas, el tiempo-constante debe ser aumentado para mejorar las estadsticas. En la mayora de los casos, un tiempo-constante de 2-4 segundos es suficiente.

Variaciones Estadsticas Variaciones Estadsticas

Para escoger un lmite de borde con el registro gamma ray, el borde es seleccionado a la mitad entre la mnima y mxima deflexin de la anomala. Porque del tiempo-constante, hay un retraso en la respuesta de la herramienta.

Registro (ft) = velocidad de registro (ft/sec) * tiempo-constante (sec)

Para evitar la distorsin excesiva , debe ser usado un retraso de 1 pie

EjemploEjemplo

Tiempo-constante = 2 segundos Velocidad de Registro = 0.5 pie/seg

= 1800 pie/hr

Los registro gamma ray son calibrados en unidades API. El rango es de 0-5 API en sal y 200+ API en lutitas.

Variables que afectan el registro GR Variables que afectan el registro GR

Las lecturas del registro GR estn afectadas por las condiciones del hoyo, tales como

Dimetro de hoyo Peso del lodo Revestimiento

Las herramientas son calibradas por una sonda 3 5/8, hueco abierto de 10 con 10 ppg de lodo no-radioactivo.

AplicacionesAplicaciones del del RegistroRegistro GRGR

Usar en lugar del SP para seleccionar barreras Determinar contenido de lutita en arenas o limolitas Detectar material radioactivo tal como potasio o uranio Detectar capas de carbn Correlacionar registros de hoyos revestidos con hoyos abiertos Usado en conjunto con trazalneas radiactivas para determinar

movimiento de fluido detrs de la tubera, localizacin de fracturas, etc.

Efectos de GR Promediando Efectos de GR Promediando Tiempo y Velocidad de Registro sobre ResolucinTiempo y Velocidad de Registro sobre Resolucin

Ejemplo de un Registro Gamma RayEjemplo de un Registro Gamma RayGRC

0 150SPCMV-160 40

ACAL6 16

ILDC0.2 200

SNC0.2 200

MLLCF0.2 200

RHOC1.95 2.95

CNLLC0.45 -0.15

DTus/f150 50

001) BONANZA 1

10700

10800

10900

GR

Registro Gamma RayRegistro Gamma Ray Mide la radioactividad natural de la formacin

Potasio (K) Uranio (U) Torio (Th)

Indica la presencia de arcilla, shale

Vshale = (GR - GRclean)(GRshale - GRclean)

Suposiciones implcitas en la determinacin del Vshale a partir del Gamma Ray Todas las arcillas son radioactivas Los clays en los yacimientos de arena son de la misma composicin

que los shales Shale = 100% arcilla

Influencia de la DistribuciInfluencia de la Distribucin del Shale n del Shale en el en el clculoclculo de la de la porosidadporosidad efectivaefectiva

Phi Eff = PhiTPhiT = 30%: Vsh = 15%

PhiEff = 30%

Shale Estructural Shale Laminar

Phi Eff = PhiT (1 - Vshale) PhiT = 30%: Vsh = 15%

PhiEff =25.5%

Shale dispersado

Phi Eff = PhiT - VshalePhiT = 30%: Vsh = 15%

PhiEff = 15%

RocasRocas SedimentariasSedimentarias.. .. RevisinRevisin

Ms del 90% de todo el petrleo y gas ocurre in rocas sedimentarias

Existen dos clases de rocas sedimentarias: Rocas Detrticas (generalmente referidos como clsticos )

arenisca, limolita, arcilla Rocas Qumicas (generalmente referidos como Calizas)

Caliza, dolomita y anhidrita Otros tipos de Rocas:

Rocas gneas (creadas a partir de rocas fundidas -- lava y magma)

Rocas Metamrficas (rocas PRE-existentes que han sido alteradas en su estado slido a travs de la accin del calor, la presin y los vapores qumicamente activos)

ComponentesComponentes Principales Principales

Solamente granos Arena no consalidada

Granos y matriz detrtica(shale)

Arena arcillosa

Granos y cemento

Arena Cementada

Arena Arcillosa yCementada

Granos, matriz detrtica ycemento

ClasificacinClasificacin de de RocasRocas ClasticasClasticas: : basadobasado en el en el tamaotamao de de granograno

GRAIN SIZE CLASSIFICATION

Clastic Rocks

Rock Name Wentworth Size Class Millimeters Microns(m)U.S. StandardSieve Mesh =

40961024Boulder256

Cobble 6416Pebble 4 5

3.36 62.83 72.38 8

Conglomerate

Granule

2.00 10

G

R

A

V

E

L

1.68 121.41 141.19 16Very Coarse Sand

1.00 180.84 200.71 250.59 30Coarse Sand

0.50 500 350.42 420 400.35 350 450.30 300 50Medium Sand

0.25 250 600.210 210 700.177 177 800.149 149 100Fine Sand

0.125 125 1200.105 105 1400.088 88 1700.074 74 200

Sandstone

Very Fine Sand

0.0625 62.5 230

S

A

N

D

0.053 53 2700.044 44 3250.037 37Coarse Silt

0.031 31Medium Silt 0.0156 15.6

Fine Silt 0.0078 7.8

Siltstone

Very Fine Silt 0.0039 3.90.0020 2.00.00098 0.980.00049 0.490.00024 0.240.00012 0.12

Claystone

S

H

A

L

E

Clay

0.00006 0.06

M

U

D

ClasificacinClasificacin de de RocasRocas ClasticasClasticas: : basadobasado en la en la litologalitologa

La litologia es un control fundamental en la calidad del yacimiento y capacidad de la roca (la capacidad influye en la habilidad para fracturar una

formacin)

Caractersticas de la Rocas:! Arenisca, caliza, arcilla! Arcilloso, cementado, limo, friable

La litologa Incluye:! Tamao general del grano (grano grueso, grano fino, etc.)! Mineraloga general (arcilloso , calcreos, sideriticos,

etc.)

MineralesMinerales ComunesComunes queque formanforman laslasrocasrocas

Grupo Mineral Reactividad Potential Influencia sobre los Registros Arcillas* -- AlSiOH Carbonatos* -- CO3

Silicatos* -- SiO2 Sulfitos -- S

Sulfatos -- SO4 Zeolitas -- NaCaAlSiOH

Alto Alto

Variable, Alto a Bajo AAllttoo

Bajo a ninguno Alto

Alto Alto

Variable, Alto a Bajo Alto Alto Alto

* Minerales ms communes en las rocas del yacimiento

MineralesMinerales de de CarbonatoCarbonato

RRooccaa MMiinneerraall DDoommiinnaannttee FFoorrmmuullaa QQuummiiccaa

((GGeenneerraalliizzaaddaa))

LLiimmeessttoonnee CCaallcciittaa CCaaCCOO33 FFee

DDoolloossttoonnee DDoolloommiittaa CCaa((MMggFFee))((CCOO33))22

MineralesMinerales de de SilicatoSilicato::

Componente dominante en estos yacimientos de arenisca. Un componente comn en la arcilla. Raramente componentes en los yacimientos de carbonato

Cuarzo -- SiO2 Feldespato Ortoclasa -- (KNa) AlSi3O8 Feldspato Plagioclasa * -- (CaNa) AlSi3O8 Mica: Moscovita -- KAl2(OH)2 (AlSi3O10)

Biotita -- K2(MgFe)2(OH)2(AlSi3O10)

* Generalmente ricos en Na la mayoria de los reservoriosde arenisca

EstructuraEstructura ComComn de n de loslos GranosGranos(SS)(SS)

* Highly reactive with completion/workover fluids.

Plant remains may be highly radioactive occasionally, due to the precipitation of radioactive salts in the locally reducing environment created by the organic fragments.

Modified from Edmundson and Raymer, 1979

NAME CHEMICAL FORMULA g/cc FDC RADIOACTIVITYMonocrystalline Quartz SiO2 2.65 2.64 ---Polycrystalline Quartz SiO2 2.65 2.64 ---

Chert* SiO2 2.65 2.64 ---Muscovite Mica KAl2(Si3AlO10)(OH)2 2.83 2.82 K/ThBiotite Mica* K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2 3.08 3.06 K/ThK-Feldspar* KAlSi3O8 2.55 2.52 K

Plagioclase Feldspar (Albite) NaAlSi3O8 2.62 2.59 ---Igneous Rock Fragments Varied Varied Varied Generally K/Th

Metamorphic Rock Fragments Varied Varied Varied Generally K/ThSedimentary Rock Fragments Varied Varied Varied Varied

Shale Fragments* Varied Varied Varied Generally K/ThGlauconite* K2(MgFe)2Al6(Si4O10)3(OH)12 2.69 2.70 K

Calcite Fragments* CaCO3 2.71 2.71 ---Dolomite Fragments* CaCO3MgCO3 2.87 2.88 ---

Plant Remains (Bitumen, Lignite) CH.793N.015O.078 1.23-1.27 1.19-1.24 **Others:

ZirconTourmalineHornblende

ZrSIO4NaMg3Al6B3Si6O2(OH4)

Ca2NaMg2Fe2AlSi8O22(O,OH)2

4.673.033.2

4.53.023.2

Th------

CementosCementos ComunesComunes (SS)(SS)NAME CHEMICAL FORMULA g/cc FDC RADIOACTIVITYQuartz SiO2 2.65 2.64 ---

Chalcedony SiO2 2.65 2.64 ---Opal* SiO2(H2O).12-.33 1.9-2.2 2.13-2.01 ---

Cristobalite* SiO2 2.19 2.15 ---Calcite* CaCO3 2.71 2.71 ---

Dolomite* CaCO3MgCO3 2.87 2.88 ---Ankerite* Ca(Mg,Fe)(CO3)2 2.85 2.86 ---Siderite* FeCO3 3.88 3.89 ---

Kaolinite* Al4Si4O10(OH)8 2.42 2.63 ---Smectite* (Ca,Na).7(Al,Mg,Fe)4(Si,Al)8O20(OH)4(H2O)n 2.65 2.55 **

Illite* K1-1.5Al4(Si7-6.5Al1-1.5)O20(OH)4 2.65 2.70 KChlorite* (Mg,Fe,Al)6(Si,Al)4O10(OH)8 2.79 2.90 ---Hematite* Fe2O3 5.27 5.18 ---Geothite* FeO(OH) 4.37 4.34 ---Limonite* FeO(OH)(H2O)2.05 3.5 3.59 ---

Pyrite* FeS2 5.0 4.99 ---Anhydrite CaSO4 2.96 2.98 ---Gypsum CaSO4(H2O)2 2.32 2.35 ---

Carnallite* KClMgCl2(H2O)6 1.61 1.57 KHalite NaCl 2.17 2.04 ---

Sylvite* KCl 1.98 1.86 KBarite BaSO4 4.48 4.09 K

Orthoclase* KAlSi3O8 2.55 2.52 KAnorthoclase* KAlSi3O8 2.62 2.59 K

Microcline KAlSi3O8 2.56 2.53 KAlbite NaAlSi3O8 2.62 2.59 ---

Analcime* NaAlSi2O6H2O 2.45 2.43 ---Clinoptilolite* (Ca,Na2)Al2Si7O18(H2O)6 2.23 2.23 ---Heulandite* (Ca,Na2)Al2Si7O18(H2O)6 2.23 2.23 ---Laumontite* Ca,Al2Si4O12(H2O)3.5-4 2.53 2.53 ---

* Reactive with completion/workover fluids..

Modified from Edmondson and Raymer, 1979

MtodosMtodos EstandardEstandard de de AnlisisAnlisis de de RocaRoca

MMEETTOODDOO DDAATTOOSS DDEERRIIVVAADDOOSS

AAnnlliissiiss PPeettrrooggrrffiiccoo SSeecccciinn DDeellggaaddaa

DDiiffrraacccciinn ddee RRaayyooss XX SSEEMM//EEDDSS

LLiittoollooggiiaa CCoommppoossiicciinn MMiinneerraall DDiissttrriibbuucciinn MMiinneerraall

TTaammaaoo ddee ggrraannoo,, sseelleecccciinnnn,, eemmppaaqquueettaammiieennttoo

PPoorroossiiddaadd,, PPeerrmmeeaabbiilliiddaadd

AAnnaalliissiiss ddee IImmaaggeenneess

GGeeoommeettrriiaa ppoorraall

TcnicasTcnicas de de AnlisisAnlisis PetrogrficoPetrogrfico Anlisis de Seccin Fina (TS) Anlisis Difraccin De Rayos X (XRD) Anlisis de Microscopio electrnico de Barrido

(SEM) Incluye anlisis de imgenes petrogrficas

(PIA) Anlisis de Energa Espectral Dispersa (EDS)El anlisis Petrogrfico requiere de pequeas muestras de roca. Esto puede incluir: pedazos de ncleo convencional, muestras de pared o cortes. La edad de las muestras y su estado de preservacin no es importante.Se pueden usar muestras viejas y no preservadas.

AnAnlisis De Seccin Delgadalisis De Seccin Delgada

THIN SECTION POINT COUNT ANALYSIS

TEXTURE GRAIN COMPOSITION MX CEMENT COMPOSITION POROSITY

S

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)

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T

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8031.5 0.06 MS 18 Tr 2 4 7 24 1 3 8 4 Tr Tr Tr 2 Tr Tr Tr Tr 20 7 Tr 27

8043.0 0.15 MS 23 1 2 3 7 22 5 4 4 8 1 1 Tr 2 Tr Tr Tr 1 1 Tr 8 6 1 15

8090.25 0.14 MS 22 Tr 1 4 7 24 3 9 4 3 1 Tr Tr 4 Tr Tr 8 Tr 1 1 3 3 2 8

8182.0 0.10 PS 15 Tr 1 3 7 26 4 4 8 4 2 Tr Tr Tr 3 Tr Tr 9 Tr 3 Tr 3 7 1 11

Microscopio Petrografico Fotomicrografa de una seccin delgada

Datos obtenidos de una seccin Datos obtenidos de una seccin delgadadelgada Porosidad visible (poros > 1 o 2 Porosidad visible (poros > 1 o 2 m dim dimetro)metro) TamaTamao del grano (promedio) y seleccio del grano (promedio) y seleccin (rango del taman (rango del tamao del grano)o del grano) Porcentaje de arena, limo, y arcillaPorcentaje de arena, limo, y arcilla Volumen de arcilla, granos y cementoVolumen de arcilla, granos y cemento ComposiciComposicin Mineral (expresado como volumen) de componentes n Mineral (expresado como volumen) de componentes

individuales mas grande de aproximadamente 4 individuales mas grande de aproximadamente 4 m (generalmente la m (generalmente la porciporcin no arcilla de la roca).n no arcilla de la roca).

Volumen de componentes radioactivos (moscovita, KVolumen de componentes radioactivos (moscovita, K--feldespato, feldespato, glauconita, fosfato)glauconita, fosfato)

DistribuciDistribucin Mineral (volumen estructural y laminar de arcilla dispersa y n Mineral (volumen estructural y laminar de arcilla dispersa y otros minerales).otros minerales).

GeometrGeometra de los cuerpos del poro: abundancia de volumen de diferente a de los cuerpos del poro: abundancia de volumen de diferente tipos de poros.tipos de poros.

Volumen de minerales solubles al Volumen de minerales solubles al cido como cemento en el sistema de cido como cemento en el sistema de poro y en la estructura de los granos.poro y en la estructura de los granos.

UsUso De Datos De La Seccin o De Datos De La Seccin DelgadaDelgada Distribucin de minerales reactivos y capacidad de la roca para

tratamientos cidos Calidad de Roca (porosidad medida, permeabilidad cualitativa) para

la evaluacin de la formacin Propiedades mecnicas para el diseo de fracturamiento Tamao de grano y seleccin para diseo de empaquetamiento con

grava Geometra del sistema poral para evaluacin de factor de recobro Datos de matriz para la correccin de registros antes de su anlisis

(Vshale, distribucin de arcilla, densidad de grano , volumen decomponentes radiactivo)

Control sobre porosidad, orgenes y distribucin de porosidad Datos para interpretacin de ambientes depositacionales. Composicin de recursos terrestres Historia de la depositacin de los estratos y diagnesis

Datos Obtenidos de Datos Obtenidos de XRD XRD

Los datos de un anlisis de XRD permite la determinacin de:

Porcentaje (por peso) de cada especie mineral, incluyendo todos los minerales de arcilla

Grado de expandibilidad (potencial de hinchamiento) de mezclado de capas de arcillas

Presencia de hierro o cristal en la roca (influencia en la densidad del grano y sensibilidad del fluido)

Tabla de una Difraccin de Rayos Tabla de una Difraccin de Rayos XX

X-RAY DIFFRACTION ANALYSIS

CLAY MINERALS OTHER MINERALS CARBONATEMINERALSDRILLING MUD

SOLIDS TOTALS

S

A

M

P

L

E

D

E

P

T

H

(

F

t

)

S

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-

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S

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L

E

N

U

M

B

E

R

8031.5 Tr Tr 1 50 9 38 Tr 2 1 97 2 0 034

8043.0 Tr 1 1 1 30 38 8 38 11 1 1 3 95 2 0 023

8090.25 Tr Tr Tr 2 30 46 6 29 7 8 Tr 2 2 88 10 0 030

8182.0 1 1 1 30 45 8 28 8 4 1 2 3 89 8 0 018

UsUso de los datos de una Difraccin de o de los datos de una Difraccin de RayosRayos XX Abundancia de cada mineral reactivo, especialmente de

especies de mineral de arcilla Capacidad de hinchamiento (expandibilidad) de arcillas

(ayuda para el diseo del lodo y sistemas de completacin y mejora la evaluacin de formacin)

Solubilidad total al cido. Historia Burial y diagnesis Cambios regional en la distribucin de arcilla

Anlisis Microscopio Electronico de Anlisis Microscopio Electronico de BarridoBarrido(SEM) (SEM)

SEM Fotomicrografa

AnAnlisis de datos lisis de datos SEM/EDSSEM/EDS

Porosidad derivada de la imagen, tamao del cuerpo y garganta del poro.

Geometra del sistema de poro Cuerpo del poro y tamaos de la garganta del poro Material que rodea los poros y puente de minerales Lodo de perforacin en el sistema poral Dao inducido por la perforacin Presencia de hierro en varos minerales (calcita, dolomita, ilita,

esmectita) Quimica de la roca (abundancia de elementos, particularmente Fe,

Mg, Ca, Na, K, etc.) Calidad de roca y tenacidad, tortuosidad

UsUso de o de DatosDatos dede SEM/EDS SEM/EDS Determinacin de la porosidad(cortes, muestras de pared y ncleos

convencionales) El clculo de la permeabilidad basado en la distribucin del tamao de

garganta del poro usando la ecuacin de Thomeers (muestras de pared y cortes)

Permite la inspeccin visual del sistema de poro y la medidacuantitativa de la geometra del poro (radio, nmero de co-ordenacin, tamao absoluto del cuerpo de poro)

Identificacin de minerales en los poros y gargantas de poro (tiposde minerales, formas de minerales, elementos de minerales).

Determinacin de minerales sensibles en el sistema del poro Tiene en cuenta la determinacin visual de mecanismos fisicoqumicos

del dao de la formacin Determinacin cualitativa de caractersticas mecnicas Interpretation de la historia de depositacin y diagnesis.

RevisiRevisin de n de las suposicioneslas suposiciones en la en la evaluacinevaluacindel Vshale a del Vshale a partirpartir del del Gamma Ray (1)Gamma Ray (1) Todas las archillas son radioactivas: NO ES

CIERTO

CCllaayy MMiinneerraall IImmppoorrttaanntt EElleemmeennttss

KKaaoolliinniittee AAll SSii OO HH

SSmmeeccttiittee((MMoonnttmmoorriilllloonniittee)) NNaa MMgg CCaa AAll SSii OO HH ((

FFee))

IIlllliittee KK AAll SSii OO HH

CChhlloorriittee MMgg FFee AAll SSii OO HH

La ilita es el nico mineral arcilloso radioactivo (la ms comn en el mundo, 75%)Caolinita y clorita no son radioactivos

Esmectita es radioactivo algunas veces

RevisiRevisin de n de las suposicioneslas suposiciones en la en la evaluacinevaluacindel Vshale a del Vshale a partirpartir del del Gamma Ray (2)Gamma Ray (2) Las arcillas Clays en los yacimientos de arena son de la misma

composicin de aquellas shales que se encuentran el losalrededores: GENERALMENTE NO ES CIERTO Los minerales arcillosos en los shales son de origen detritico:

ellos deben su composicin al rea fuente de donde fueronderivados

Los minerales arcillosos en los yacimientos de arena son de origen autigenico: ellos deben su composicin a la qumica de lasaguas del subsuelo. Ellos a menudo se han precipitado millonesde aos despues de que los sedimentos fueron depositados

La ilita es el material arcilloso detritico ms comn (70%)

La caolinita y la clorita (material no-radioactiva) son losmateriales autigenicos ms comunes

RevisiRevisin de n de las suposicioneslas suposiciones en la en la evaluacinevaluacindel Vshale a del Vshale a partirpartir del del Gamma Ray (3)Gamma Ray (3)

Shale es mineral arcilloso 100% : NO ES CIERTO Shale es una roca que consiste de una mezcla de minerales Minerales arcillosos estan contienen ms de un 35% de shale (por

definicin) Los shales promedios a nivel mundial consisten en cerca de un 50%

de mineral arcilloso y un 50% de mineral no arcilloso (quarzo, feldspato, calcita etc)

Problemas en la evaluacin del Vshale a Problemas en la evaluacin del Vshale a partir del Gamma Raypartir del Gamma Ray

Es fundamentalmente importante determinar con la mayor precisin posible, el Vshale de un yacimiento de arena

El valor de Vshale es usado en los clculos de porosidad a partir de registros. Una determinacin incorrecta de Vshale es equivalente a un clculo incorrecto de porosidad. Esto tambin afecta la determinacin de Sw ya que esta es un a funcin de la porosidad

El uso de formulas estandarizadas basadas generalmente en el Gamma ray generalmente resulta en una determinacin incorrecta del Vshale

Calibracin del registro para el clculoCalibracin del registro para el clculo del del VshaleVshale Procedimiento recomendado:

Mida la cantidad de shale y clay en muestras tomadas en un amplio rango de respuestas de Gamma Ray (desde shale hasta arena limpia: enfoque su atencin en los intervalos de arena arcillosos shaly sand)

Desarrolle un anlisis de secciones delgadas (volumen de shale) y anlisis de XRD (abundancia de arcilla) en ncleos, muestras de pared o de corte. Los anlisis de secciones delgadas y XRD son las nicas tcnicas disponibles para suministrar unos datos cuantitativos concernientes a la abundancia de shale y clay.

Relacione los valores medios de shale y clay los indicadores de shale en el registro:

Gamma Ray, Densidad-Neutrn Se puede usar el SP, pero es menos sensible que las otras

respuestas.

Vshale Vshale medidomedido vsvs RegistrosRegistrosIndicadoresIndicadores de Shale (GR, CNLde Shale (GR, CNL--FDC)FDC)

25 50 75Vshale (TS,%)

Gam

ma

Ray

(API

)

50

25

75

R = 0.84

25 50 75Vshale (TS,%)

CN

L-FD

C S

EP

AR

ATI

ON

20

0

40

-20R = 0.95

En este caso, este registro es el mejor indicador de del shale para este campo, a pesar de la influencia del gas en las respuestas de los registros. Este algoritmo de mnimos cuadrados se usa para determinar el Vshale en todos los pozos del campo

El Gamma Ray muestra una buena correlacin con el Vshale medido en este ejemplo. Sin embargo, no es tn bueno como la separacin del CNL-FDC

GR SPECTRAL : clculoGR SPECTRAL : clculo del Vshaledel Vshale

El registro Gamma Ray Spectral suministra medidas individuales del contenido de potasio (K, %) y Torio (Th, ppm)

Vshale = (A - Amin)(Amax - Amin)

Condiciones similares a las discusiones de Gamma Ray. A = lecturas del Spectralog (K en %, Th en ppm). Amin = valor mnimo (K o Th) en arenas limpias. Amax = valores mximos (K, Th) en shales puros.

Ejercicio: Delinee el registro GR basado en el Ejercicio: Delinee el registro GR basado en el SP y la informacin litologicaSP y la informacin litologica

SP GRShale Shale

Unconformity

Change in Rw

ShalySand

SandyShale

CleanSand

CleanSand

CleanSand

CleanSand

SandyShale

ShalySand