Perfil Eléctrico Convencional, Curva del Potencial Espontaneo

INTRODUCCION

El método eléctrico de prospección
se basa en el estudio de campos de potencial eléctrico,
tanto en lo referente a los naturalmente existentes en la corteza
terrestre, como a los artificialmente provocados en la misma.
Mediante estas mediciones se puede determinar la situación
en el subsuelo de criaderos minerales o reconocer estructuras
geológicas.

El potencial espontáneo es un fenómeno
natural que existe en el pozo cuandodos fluidos de diferentes
salinidades se ponen en contacto. Este se manifiesta como una
diferencia de potencial o voltaje en los contactos entre las
formaciones permeables y las lutitas. La corriente o fuerza
electromotriz generada se denomina efecto o potencial
electroquímico. La penetración del filtrado de lodo
dentro de la formación puede causar también un
potencial denominado potencial electrocinético, que por lo
general tiene un valor muy bajo y puede ser generalmente
despreciado.

La curva de potencial espontáneo es un registro
de la diferencia de potencialeléctrico entre dos
electrodos, uno móvil, en el pozo y otro fijo, en la
superficie. La curva se registra como la deflexión desde
una línea base arbitrariamente fijada por el ingeniero a
cargo de la operación, hacia la izquierda o hacia la
derecha, originada por la diferencia entre la salinidad del
filtrado de lodo y la salinidad del agua.

PERFIL ELECTRICO
CONVENCIONAL

Estos perfiles miden las propiedades eléctricas,
acústicas y radioactivas de las rocas. Los sensores de
resistividad (eléctricos) usan electrodos o bobinas, los
acústicos usan Transductores sónicos y los
Radiactivos usan o emplean detectores sensibles a la
radioactividad.

Por lo general el Perfil Eléctrico Convencional
contiene cuatro curvas, siendo estas:

• Resistividad Normal Corta (SN) de 16"

Esta mide la resistividad en la zona lavada (Rxo), es
decir, la zona que fue invadida por el filtrado del
lodo.

• Resistividad Normal Larga (NL) de 64"

Esta mide la resistividad en la zona virgen
(Rt)

• Resistividad Lateral de 18" // – 8"

Es utilizada para medir la resistividad verdadera de la
formación cuando no es posible obtener un valor preciso de
la curva Normal Larga (NL).

• Curva Del Potencial Espontaneo
  (SP)

La curva del potencial espontaneo o SP
(SpontaneusPotential) representa la diferencia de potencial
eléctrico entre un electrodo fijo en la superficie y otro
móvil dentro del pozo en función de la
profundidad.

La escala del SP no tiene un valor ceso (0) absoluto,
esto es debido a que apenas se registran los cambios de potencial
dentro del lodo al pasar la herramienta de registro frente a
diferentes capas.

ORIGEN DEL
POTENCIAL ESPONTANEO

Dentro del pozo se originan potenciales
eléctricos espontáneos en las interfaces entre las
rocas permeables e impermeables, así como en la interface
de la entre la zona virgen y la zona lavada, como se muestra en
la siguiente imagen.

Como consecuencia se establece la circulación de
corrientes eléctricas dentro de la formación las
cuales atraviesan el lodo dentro del pozo originando deflexiones
en la curva del SP.

En otras palabras; las deflexiones de la curva del SP
resultan de las corrientes eléctricas que fluyen en el
lodo del pozo.

No existe ninguna corriente eléctrica dentro del
pozo en el centro de una lutita, debido a que esta es impermeable
y en consecuencia la curva del SP es plana llamándose
"Línea – Base de Lutitas".

Por otro lado, en frente de formaciones permeables la
curva muestra deflexiones con respecto a la Línea –
Base de Lutitas; en las capas gruesas estas deflexiones tienden a
alcanzar una curva esencialmente constante, definiéndose
así una línea de arena.

La deflexión puede ser a la izquierda (Negativa)
o a la derecha (Positiva), dependiendo principalmente de las
salinidades relativas del agua de formación y del filtrado
del lodo.

Siendo de la siguiente manera:

• Si la salinidad del agua de formación es
  mayor a la del filtrado del lodo la deflexión
  será hacia la izquierda.

• Si la salinidad del filtrado del lodo es mayor a la
  del agua de formación la deflexión ser hacia la
  derecha.

No se puede registrar una curva del SP en pozos llenos
de lodos no conductivos ya que estos no proporcionan una
continuidad eléctrica entre el electrodo del SP y la
formación. Además, si las resistividades del
filtrado del lodo y del agua son casi iguales, las deflexiones
del SP serán muy pequeñas y la curva no será
muy significativa.

FUNDAMENTOS DE
MEDICION DEL SP

Para realizar la medición del SP se utilizan
distintos instrumentos montados en una sonda que se baja al pozo
mediante un cable conductor. Este cable es de acero y normalmente
posee siete (7) conductores eléctricos que sirven para
alimentar eléctricamente a los equipos del pozo y al mismo
tiempo hacer llegar a la superficie los datos leídos por
las diferentes sondas a medida que realizan el recorrido en el
interior del pozo.

A medida que se va recogiendo el cable la sonda va
midiendo, y las lecturas que son enviadas a través del
cable, se registran en cintas magnéticas que
posteriormente serán utilizadas para la
interpretación de datos.

Herramienta utilizada para realizar la
medición del SP

FACTORES QUE
AFECTAN A LA CURVA DEL SP

Entre los principales factores que afectan
la curva tenemos:

• El lodo o fluido de
  perforación

Este afecta de diversas formas a la curva.
Bien sea por la salinidad del lodo, ya que la presencia de estos
minerales puede influir en la resistividad y reflejarse en el
registro. Para ello se debe conocer primero las
características de salinidad del lodo
utilizado.

Otra forma de afectar es cuando el fluido
invade a la formación. Dentro de un estrato cuya
porosidad/permeabilidad sea bastante efectiva podrá, por
diferencia de densidad, filtrarse el lodo de perforación,
cuando esto ocurre la curva SP reflejará las inclusiones o
invasiones hechas por el fluido. En estos casos se debe calcular
el diámetro de la zona contaminada.

• Saturación

Dependiendo del fluido que este saturando a
la formación, este influirá en la curva del
registro.

• Inclusión o alternancia de
  arcillas/lutitas en la formación

Presentes como cuñas dentro de la
capa permeable, pueden repercutir en la resistividad de la
capa.

• Fallas

Que ocasionarán el cambio de
litología y por consiguiente el cambio en la tendencia de
la curva.

• Temperatura

• Diámetro del pozo

UNIDAD DE
MEDICION DEL SP

La unidad del medición del Potencial Espontaneo
es el mili voltio (mV), ya que cuantifica la diferencia
de potencial eléctrico entre dos puntos, en este
caso, mide la diferencia de potencial eléctrico entre dos
electrodos, uno móvil, en el pozo y otro fijo, en la
superficie.

El voltio se define como la diferencia de
potencial a lo largo de un conductor cuando
una corriente de un amperio utiliza
un vatio de potencia.

CORRECCIONES
AMBIENTALES Y PRECAUCIONES

El valor del SSP puede obtenerse directamente de la
curva del SP si la capa es limpia, gruesa, porosa, permeable y
moderadamente invadida, y si el agua de formación es
salina y el lodo de perforación no es muy resistivo. Estas
condiciones no siempre están presentes, por lo cual la
curva del SP debe ser corregida. La Figura 5.27 permite corregir
la curva del SP para obtener el SSP, tomando en cuenta el espesor
de la capa, la invasión y los contrastes de
resistividades. No obstante, la capa debe ser no
arcillosa.

Es importante asegurarse de que no exista potencial
electrocinético, que puede estar presente en los casos de
formaciones con alto nivel de agotamiento de presión, o
cuando se perfora con lodos muy pesados. Si existen
análisis de agua y estos muestran cantidades apreciables
de iones diferentes del sodio y el cloro, o cuando hay cambios en
la línea base del SP, es preciso tomar las precauciones
del caso. Si es posible hacerlo, la determinación de Rw
debe será poyada por varias técnicas
diferentes.

APLICACIONES DEL
SP

• Identifica zonas permeables y porosas.

• Determinar el valor de Rw.

• Determinar la arcillosidad de la
  formación.

• Correlacionar unidades
  litológicas.

CONCLUSION

Los registros geofísicos de pozos son
técnicas que hoy en día y desde sus inicios nos
permiten evaluar las formaciones in-situ, así mismo son
capaces de proporcionarnos información más certera,
dando como resultado una mejor aproximación de los
parámetros físicos y geológicos de la
formación de interés.

Actualmente los registros geofísicos representan
un papel sumamente importante para la industria petrolera,
gracias a su desarrollo tecnológico, el cual parte de los
primeros principios técnicos desarrollados hace muchos
años; razón por la cual hoy en día se tiene
la capacidad de determinar el potencial petrolero de una
formación o yacimiento.

Todo ingeniero petrolero debe tener en cuenta la
existencia de estos perfile eléctricos, conocer sus
herramientas y aplicaciones, con el objetivo de tener una mejor
aproximación de la interpretación litológica
y del contenido de fluidos de la formación que atraviesan
durante la perforación de un pozo.

La asignatura Interpretación de perfiles de
pozos, debe ser considerada como una herramienta de suma
importancia por todos aquellos que busquen ser geólogos o
ingenieros petroleros, pues en la industria se requiere de
personas que sean capaces de interpretar una formación,
que logren conocer e identificar los riesgos operativos que
pudieran presentarse durante la perforación de un
pozo.

Autor:

Alvarado Aníbal

Khalil Saer

Ochoa José

Reinales Victor

UNIVERSIDAD DE ORIENTE

NÚCLEO BOLÍVAR

ESCUELA DE CIENCIAS DE LA TIERRA

DEPARTAMENTO DE GEOLOGÍA

INTERPRETACION DE PEFILES DE POZOS

Ciudad Bolívar, Octubre de 2013