registro de densidad

Funciona bajo el fenómeno físico de la absorción y difusión de los rayos gamma.

Una fuente radioactiva es aplicada a la pared del agujero en un cartucho deslizable

Este emite a la formación rayos gamma de mediana energía que chocan con los electrones en

la formación.

El número de colisiones está directamente relacionado con el número de

electrones de la formación y el número atómico promedio del material que

compone la formación.

En consecuencia, la respuesta de la herramienta de densidad está

determinada esencialmente por la cantidad de electrones por centímetro

cúbico (densidad de los electrones) en la formación

El efecto fotoeléctrico consiste en la emisión de

electrones por un material cuando se hace incidir

sobre él una radiación electromagnética

La medición del índice de sección transversal

fotoeléctrica responde principalmente a la

litología (matriz) y de manera secundaria a la

porosidad y al fluido de los poros.

La sección transversal se define como una

medición de la probabilidad de que tenga

lugar una reacción nuclear, bajo condiciones

especificas, entre dos partículas o una

partícula y otro objetivo

El cuadro enumera las secciones transversales de absorción fotoeléctrica en barnios por átomo, para varios elementos al nivel de energía de los rayos gamma incidentes.

Para una molécula formada por varios átomos, puede determinarse un índice de sección transversal de absorción fotoeléctrica, Pe, con base en las fracciones atómicas. Así

donde Ai es el número de cada átomo en la molécula.

La sección transversal es relativamente independiente de la porosidad y del fluido de saturación.

• Cesio 137 que emite fotones. Los rayos gamma tienen carga y masa cero, su número atómico en la tabla periódica es 55.

Fuente de rayos gamma

• Regularmente ubicados entre 0,15 m y 0,40 m de la fuente. Tanto la fuente como los detectores, deben tener una mínima interacción con las paredes del pozo

Dos detectores gamma

• Determinan el bulk density, y por lo tanto la porosidad

rayos gamma de más alta energía

• Determinan la litología de la formación rayos gamma de más baja energía

• La intensidad de los rayos gamma dispersos es registrada por los detectores y será inversamente proporcional a la densidad de la formación.

Relacion

La calibración se hace insertando la herramienta en un bloque de

caliza pura saturada con agua fresca de una densidad conocida

Se hacen calibraciones secundarias insertando la herramienta en

grandes bloques de aluminio, sulfuro y magnesio de densidades

conocidas

En el pozo se utiliza una fuente de radiación portátil para chequear

el estado de los detectores antes que la herramienta sea corrida.

FUNCIONAMIENTO

OBJETIVOS DEL FDC

Su objetivo principal es medir la densidad de la formación y determinar la porosidad.

Calcular la porosidad (Φ) en capas de litología conocida.

Evaluar litologías de formaciones en combinación con el Neutrón.

Verificar consistencia de las litologías observadas con mudlog y GR

• Litología: ρma (arenas: 2.65 g/cc) y la presencia de minerales pesados.

• Arcillosidad: ρsh(2.2 – 2.7 g/cc)

• Tipo de fluido (Efecto de los hidrocarburos): Prof. de investigación somera: ρfl = ρmf

• Efecto del pozo (Hoyo en malas condiciones)

El FDC es afectado por:

Lim

ita

cio

ne

s

Correcciones válidas solo si el revoque < 0.75” y si es uniforme a lo largo del patín.

Densidad baja anormal (alta porosidad) en agujeros con washed out (> 17”) o en huecos ásperos

Desventajas

• Detecta sólo los rayos de alta energía de rayos

gamma

• Sólo mide la densidad aparente

• Función fuerte de la porosidad, la matriz, y los

líquidos

Ventaja

•Compensa automáticamente irregularidades menores del

revoque y la pared del pozo.

Ventajas y Desventajas

Mide el efecto fotoeléctrico (Pe)Junto con la densidad de la

formación

La curva de absorción fotoeléctrica refleja el

numero atómico promedio de la

formación

Tiene el mismo principio de

funcionamiento que el registro FDC

Sin embargo, la operación es diferente, las mediciones de ρb y Pe se realizan a través

de la selección de energía de los rayos gamma que llegan

hasta el detector lejano.

El espectro de rayos gamma en el detector

cercano se utiliza solo para medir la corrección de densidad debido a los

efectos del enjarre

Aplicaciones

Definición de la roca e identificación de la combinación de los minerales de una formación de litología compleja.

Identificación de los minerales de arcilla, en combinación con el perfil de rayos gamma espectral.

Se basa Por medio

Una atenuación de

rayos gamma Entre

Fuente

Receptor

Fuente

De rayos gama colisionan

átomos

presentes

en la roca

Con los

La

herramienta

FDC

Sirve para estimar la densidad del sistema roca –fluido (RHOB)

que posteriormente servirá para calcular la porosidad por densidad (DPHI)

registro de densidad

es bajo

alta porosidad indica

baja porosidad registro de densidad

es alto indica

Se lee

unidad de medida gr/cm3

rango de valores 1.96 a 2.96 gr/cm3

La densidad ρb de una formación limpia y acuífera puede obtenerse como la

suma de las densidades de cada elemento, ponderada por su volumen en la

formación. En el caso de una formación limpia con porosidad φ

y zona lavada de mas de 30 cm de extensión, la ecuación de respuesta es

ρb log =es la densidad de la formación, en gr/cc

φ = es la porosidad de la formación, 0 ≤ φ≤ 1

ρb ma = es la densidad de la matriz limpia, en gr/cc (2.65 gr/cc≤ ρb ma ≤

2.87 gr/cc)

v ma =es la fracción de la roca ocupado por la matriz limpia, 0≤v ma ≤1

ρ b mf = es la densidad del filtrado en la zona investigada por el registro

(ρb mf ≈1.1 gr/cc)

Para los fluidos usuales en poros (excepto gas e hidrocarburos ligeros) y

para minerales comunes de las matrices de yacimiento, la diferencia entre

la densidad aparente ρa , que lee el registro de densidad y la densidad

total, ρb, es tan pequeña que no se toma en cuenta.

si se corriera un registro

neutrónico compensado también

se debe registrar en las pistas 2 y

3

se puede combinarse con el

registro gamma ray como se

muestra

En la pista uno generalmente se

registra el caliper (diámetro del

hueco)

El registro se presenta

generalmente en la pistas 2 y

3, esta se presenta en

unidades de gr/cm3

se puede presentar junto a

otra curva que representa la

variación de la densidad (ya

corregida) a mayor ∆P mayor

corrección existe por parte de

la costra del lodo hacia la

herramienta

FACTORES QUE AFECTAN LA

INTERPRETACIÓN DEL REGISTRO

FDC

HIDROCARBUROS: El efecto del gas residual

disminuye ρb.

ARCILLAS: Aparece como matriz para la

herramienta de densidad.

FLUIDO: En profundidades someras el filtrado

lodo es usado como ρf.

ACEITE RESIDUAL: Porosidad de alta densidad.

FACTORES QUE AFECTAN LA

INTERPRETACIÓN DEL REGISTRO

FDC AGUA SALADA: Porosidad de baja

densidad.

GAS: Alta porosidad.

EFECTOS DEL AGUJERO: De hasta 10 pulgadas es insignificante, de hasta 15 pulgadas la carta Por 15 permite correcciones, para agujeros muy ásperos lee densidades demasiado bajas.

Herramienta de Densidad espectral

(SPeD)

•densidad espectral (SPeD)

•índice de absorción fotoeléctrica

(Pe).

:

proporciona

mediciones exactas de la densidad y litología

En agujeros a partir de

4 1/2 pulg (114 mm) de circunferencia

cuenta 2 detectores

1 caliper hodraulico Asegura el contacto con la formacion

Características, ventajas y

beneficios

• Determina la densidad de formación exacta.

• Proporciona datos para computar la

saturación de agua.

• Identifica la litología de la formación.

• Detecta gas cuando se combina con otros

servicios.

• Identifica minerales pesados.

• Ayuda a detectar los diferentes tipos de

arcilla

Correccones de densidad por efecto

fotoelectrico

Quad-combo formación

evaluación en

- Slimhole pozos

- Multilateral pozos

- Pozos de alcance extendido

- Reingreso pozos

■ contingencia a través de la tubería de

perforación-

registro

■ bajo balance través de la tubería

registro

■ con tubería flexible y tuberías de

perforación transmitida

registro

Esta herramienta se corre con

Un centralizador en línea

Dos poderosas sondas caliper.

Un registro de tres detectores obtiene la densidad de la formación con precisión, exactitud y con alto control de calidad. Las medidas son compensadas en huecos con rugosidades de hasta 0.75 in. La respuesta de la densidad es obtenida de los tres detectores y el factor fotoeléctrico del detector de en medio.

Muy parecido al SlimAccess, además que ésta herramienta provee información confiable en ambientes hostiles de perforación, los sensores pueden funcionar hasta 500°F y 30000 psi, en diámetros de hasta 3¾ in.

Compuesto de tres detectores combinados

Con un poderoso caliper. la herramienta mide la densidad de la formación y el efecto fotoeléctrico usando toda la información espectral del detector de tres brazos.

La herramienta se base en la dispersión y disipación de los rayos

gamma

La herramienta medirá índices de efecto fotoeléctrico y mediante

correlaciones se podrá conocer la densidad del paquete

La porosidad se mide a través de la densidad

El litho density es la última generación en herramientas.