calculo de arcillas

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nos da un procedimiento de como calcular volumen de arcillas

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ESCUELA POLITECNICA NACIONAL

REGISTROS DE POZOS IIMTODOS PARA EVALUAR FORMACIONES NO LIMPIAS

Desde la pgina 60 hasta la pgina 65, tomado de: http://www.cedip.edu.mx/tomos/tomo06.pdfINTERPRETACIN EN FORMACIONES ARCILLOSAS

Cuando la roca contenga mineral conductivo, la interpretacin del registro debe tomar en cuenta dicha conductividad.Las arcillas y lutitas no son raras, y contribuyen a la conductividad de la formacin. La lutita muestra conductividad debido al electrolito que contiene y a un proceso de intercambio de iones por medio del cual stos se mueven bajo la influencia de un campo elctrico aplicado entre lugares de intercambio en la superficie de las partculas de arcilla. El efecto de la arcillosidad en la conductividad de la arena arcillosa es con frecuencia muy desproporcionado en relacin a la cantidad de lutita. El efecto real depende de la cantidad, tipo y distribucin relativa de las lutitas y de la naturaleza y cantidades relativas de aguas de formacin.A travs de los aos, los investigadores han propuesto varios modelos de interpretacin para el caso de arenas arcillosas. En ciertos casos el modelo se basa en la lutita presente en una geometra especfica dentro de una arena arcillosa; por ejemplo, la lutita puede estar presente en forma de lminas delgadas entre las capas de la arena limpia, o como granos o ndulos en la estructura de la matriz de arena; o puede encontrarse dispersa, a travs del sistema poroso, en forma de acumulaciones que se adhieren o recubren los granos de arena.

Tomado de: http://christian3306.files.wordpress.com/2010/10/modulo-iii-evaluacion-de-formaciones-integrada.pdfDistribucin de las Arcillas

Tipos y Distribucin de la Arcilla Dispersa

DETERMINACIN DEL VOLUMEN DE ARCILLA (Vsh)

A partir de GR (Modelo Lineal)

Deflexin del Gamma Ray

El primer paso es determinar un cut-off en el registro GR para definir una lnea base de las arenas. Luego, en relacin a los valores mximo y mnimo de GR se obtiene el IGR (ndice de GR)

Donde:IGR = ndice de rayos gammaGRmax = gamma ray ledo en la zona de arcillaGRmin = gamma ray ledo en la zona de arenaGRledo = gamma ray puntual del registro

A continuacin, se determina el Vsh (volumen de arcilla) de la roca. Se pueden usar las siguientes ecuaciones (Dresser Atlas, 1979) para un registro de rayos gamma, usando la ecuacin para rocas cretcicas o consolidadas, o la de rocas del terciario o no consolidadas.

1) Por la relacin de Clavier (1971):

Donde:

= Volumen de arcilla por Clavier = ndice de arcillosidad por GR

2) Por la relacin de Steiber (1961):

Donde:

= Volumen de arcilla por Steiber = ndice de arcillosidad por GR

3) Por la relacin de Larinov (Pre-terciario):)

4) Por la relacin de Larinov (Terciario): )

Se ha observado que la arcillosidad calculada a partir de estas relaciones, generalmente resulta ser mayor que el volumen de arcilla real de la formacin, por eso muchos petrofsicos los llaman indicadores de Arcillosidad (lsh) y no volumen de arcilla. El siguiente grfico muestra algunas de las relaciones que se usan actualmente.

A partir de la curva de SPEl volumen de arcilla calculado a partir de la curva del SP est dado por:

Donde:VshSP = Volumen de arcilla SPSPledo = SP ledo en la zona a evaluarSParena = SP en la arena ms limpia en el mismo intervalo geolgicoSParcilla = SP en las arcillas del intervalo geolgico

Esta metodologa se emplear para pozos con informacin de perfiles antiguos, dependiendo en alto grado de la condicin del registro para cada pozo evaluado.

A partir de los perfiles Densidad-Neutrn

El volumen de arcilla calculado a partir de las curvas de Densidad y Neutrn, est definido por:

Donde:VshDN = Volumen de arcilla a partir de las curvas de Densidad-Neutrn. = Porosidad neutrn leda en la zona a evaluar = Porosidad densidad leda en la zona a evaluar = Porosidad neutrn de la lutita = Porosidad densidad de la lutita

Esta metodologa se emplear para pozos con informacin de perfiles antiguos, dependiendo en alto grado de la condicin del registro para cada pozo evaluado.

Determinacin del Modelo de Porosidad

Porosidad del Snico: Raymond-Hunt: )) Porosidad del Densidad: Porosidad del Densidad Neutrn:

Segundo paso: Una vez que se ha determinado el volumen de arcilla, se puede usar este dato para calcular la porosidad corregida por efectos de sta, pero siempre y cuando se conozca la litologa y los parmetros de la matriz (tiempo de trnsito, densidad, etc).En este anlisis se va a emplear la frmula del registro snico:

Donde: = tiempo de trnsito de la Formacin = tiempo de trnsito de la matriz de la Formacin = tiempo de trnsito del fluido (189 para lodo fresco y 185 para salado) = tiempo de trnsito de la arcilla adyacenteVsh = volumen de arcilla

Determinacin del Modelo de Sw

Arcillas Laminadas

Arcillas Dispersas (Simandoux): Este modelo est basado en el concepto de la fraccin volumtrica de arcilla y es usado para calcular la saturacin de agua en arenas arcillosas.No necesita parmetros determinados a partir de anlisis de ncleos. La arcilla es un componente muy importante de la roca a analizar de registros. Adems de afectar en la porosidad y permeabilidad, es importante por sus propiedades elctricas que tiene gran influencia en la determinacin de saturacin de fluidos.La presencia de arcilla en la roca reservorio es un factor muy perturbador al evaluar una formacin. Por un lado complica la determinacin de hidrocarburos en el lugar, y por otra afecta la habilidad del reservorio para producirlos.

Donde:Sw = Saturacin de aguaa = coeficiente de tortuosidadm = factor de cementacinn = exponente de saturacinRw = Resistividad del agua de formacin, ohm-m.Rt = Resistividad verdadera de la formacin, ohm-m.Rsh = Resistividad frente a la arcilla, ohm-m.Vsh = Volumen de arcilla (Larinov), fraccin. = Porosidad efectiva, fraccin.

(Simandoux Modificada:)

Arcillas Dispersas (Waxman-Smits, 1968): Teniendo buenas bases, en 1968 propusieron una relacin de saturacin-resistividad para formaciones arcillosas que vinculaban la contribucin de la resistividad de la lutita con la resistividad total de la formacin y la capacidad de intercambio catinico de la lutita (CEC, Caption Exchange Capacity).

[meq/cc]Donde:Sw = Saturacin de agua en la zona virgen, friccin.Rt = Resistividad verdadera en la zona virgen, ohm-m.Rw = Resistividad del agua de formacin, ohm-m. = Porosidad, fraccin.m = factor de cementacin corregido por arcilla.n = exponente de saturacin corregida por arcillosidad.A = constante de ArchieQv = Capacidad de intercambio catinico en la zona virgen, meq/ccB = Conductancia equivalente de la zona (calculada en base a la temperatura y Rw), la cual se obtuvo a partir de:

Donde:T = Temperatura de la formacinRw = Resistividad de agua de formacin, ohm-m.

Tercer paso: Cuando ya se tienen tabulados los datos de volumen de arcilla y porosidad, se procede a calcular la saturacin de agua de la(s) zona(s) de inters. Como se mencion, hay varios modelos a utilizar y aqu se van a emplear dos de las ecuaciones que ms comnmente se usan para arenas arcillosas:

Simandoux (1963):

Schlumberger (1975):

Donde: Sw = saturacin de agua de zona no invadida corregida por efectos de arcillaRw = resistividad de agua de Formacin a temperatura de FormacinRt = resistividad verdadera de Formacin = porosidad corregida por efectos de arcillaVsh = volumen de arcillaRsh = resistividad de arcilla adyacente

Los pasos primero, segundo y tercero fueron sacados de: http://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/3395/1/5918.pdfPDF desde pgina 83 hasta pgina 91. TESIS: REINTERPRETACIN FSICA DE LAS ARENAS BASALES DE LA FORMACIN PAUJ Y FM. MISOA DEL CAMPO BARA, CUENCA DEL LAGO DE MARACAIBO, EDO. ZULIA.; CHENG RIVERO, Francisco Jos; Caracas, febrero 2003.

Mtodo de doble aguaGeneralmente, todos los modelos se reducen a la ecuacin de saturacin de agua de Archie cuando la fraccin de lutita es cero.Uno de estos modelos es este, modelo que propone que una formacin arcillosa se comporta como una formacin limpia con la misma porosidad, tortuosidad y contenido de fluido, excepto que el agua parece ser ms conductiva que lo esperado de su salinidad volumtrica. El exceso de salinidad es debido a cationes adicionales ligados levemente en una capa difusa que rodea las partculas de arcilla para compensar la deficiencia de cargas elctricas en el cristal de arcilla. Este modelo no toma en cuenta la exclusin de sal de parte del volumen de poros cercanos a la superficie arcillosa. La distribucin de iones cerca de la superficie es como se muestra en la figura 42.En otras palabras, la capa de agua ligada a la superficie de arcilla contiene ms iones positivos (Na+) que iones negativos (Cl-). Este hecho es necesario para balancear la distribucin de carga interna negativa de las partculas de arcilla. El espesor de la capa difusa de iones positivos (Na+), Xd, se relaciona con la salinidad de la formacin, siendo ms pequea para aguas ms salinas. De aqu que la conduccin del flujo de corriente a travs de esta agua ligada es principalmente por transporte de iones positivos. En realidad, los iones positivos (Na+), son mantenidos a alguna distancia de la superficie de arcilla por el agua de hidratacin alrededor de cada catin y el agua absorbida por la superficie de arcilla.Como consecuencia, el espesor de la capa difusa no puede ser menor que Xd. Sin embargo, Xd=Xh cuando el agua connata es suficientemente salina. En otras palabras cuando el agua de formacin tiene poca salinidad, la resistividad del agua ligada es relativamente constante.

Para arcillas con sodio, las distancia Xh es cerca de 6 angstroms y los iones Na+ se apilan en el plano de Helmholtz, siempre que la re

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