Tema: Métodos de cálculo de saturación de agua.Objetivos: General: Describir los principales métodos de saturación. Específicos: Comparar los diferentes métodos señalados Analizar los parámetros necesarios para algunos métodos. MARCO TEÓRICO SATURACIÓN La saturación de una formación es la fracción del volumen poroso que ocupa un fluido. Con base en este concepto, la saturación del agua se define como la fracción o porcentaje del volumen poroso que contiene agua de formación. Cuando existe sólo agua en los poros, la formación tiene una saturación de agua del 100%. Si se toma como símbolo de la saturación la letra “S”, entonces para denotar la saturación de un líquido o fluido en particular se utilizan subíndices en la literal “S”, como se muestra en los siguientes ejemplos: Sw = Saturación de agua So = Saturación de aceite La saturación de petróleo o gas es la fracción del volumen poroso que los contiene. De este modo, la suma de todas las saturaciones de una determinada roca del yacimiento debe ser igual al 100%. Por lo anterior, algunas teorías sobre el origen del petróleo sostienen que antes de la migración del mismo, los poros de los yacimientos se encontraban ocupados totalmente por agua, parte de la cual fue desplazada al llegar los hidrocarburos, debido a esto en la generalidad de los yacimientos los poros están ocupados por los fluidos: agua, aceite y/o gas. La saturación de agua es el porcentaje del volumen poral en una roca que está ocupado por agua de la formación. Saturación de Agua La saturación de agua se la puede obtener por varios métodos siendo los principales: 1 Cálculo de la resistividad del agua de formación (Rw). Rw = Resistividad del agua de formación. Ø = Porosidad. La resistividad del agua de formación se puede calcular por dos métodos: 2 . n = Exponente de saturación a = Factor de cementación.1. Rt = Resistividad de la formación. Factor e Índice de cementación (a. SATURACIÓN DE AGUA A PARTIR DEL MÉTODO DE ARCHIE El cálculo de saturación de agua se la realizará utilizando la fórmula de Archie Dónde: Sw = Saturación de agua. Los valores de “a” y “m” dependen de la litología. pero por lo general se toma un valor de 2. Parámetros para la obtención de la saturación de agua Exponente de saturación (n) El exponente de saturación depende de diferentes factores como tipo de roca. y para el caso de carbonatos se observan valores mayores a 2. m).5 y 2. Método de Archie Método de Indonesian Método de Simandoux Método de Doble Agua I. La tabla muestra valores de “a” y “m” para carbonatos y areniscas con diferente porosidad. Leída del registro. Por resultados de laboratorio se conoce que el valor de “n” en yacimientos de arena está entre 1. m = Exponente de cementación. presión confinante y mojabilidad. tipo de fluidos. y leemos este valor.6. 3 . trazamos una recta entre estos puntos y la proyectamos hasta cruzar con la resistividad. La resistividad del agua de formación a partir del SP se calcula mediante la ecuación 3. Método gráfico para calcular Rw La resistividad del agua de formación se puede calcular a partir de la figura 3.22. Método gráfico. Rw a partir del Potencial Espontáneo (SP). Resistividad del agua de formación (Rw) a partir del Potencial Espontáneo (SP). Entrando con la temperatura de formación y la salinidad del agua (ppm de cloruro de sodio). está en función de la temperatura de formación Para llevar la resistividad del filtrado del lodo a la temperatura de formación (TF) utilizamos la ecuación 3. Porosidad a partir del Registro de Densidad. Cálculo de la porosidad (Ø). 𝜌𝑓 =Densidad del fluido (gr/cc). y sónico. y de registros a hueco abierto como: densidad. Para lodos en base de agua dulce dicho valor será igual a 1 gr/cc. 𝜌𝑚 = Densidad de la matriz (gr/cc). neutrón. para lodos salados depende de su salinidad y se calcula mediante la ecuación 4 . MATRI Z DENSIDAD (gr/cc) ρf depende del fluido con el cual se perforó el pozo. La porosidad mediante el registro de densidad se la obtiene mediante la ecuación Dónde: 𝜌𝑏 = Densidad de la formación (matriz + fluidos) en gr/cc (lecturas del registro). Dónde: Rwfc = Resistividad corregida del filtrado de lodo (ohm-m) @ Temperatura final (T2) Rwf = Resistividad del filtrado de lodo (ohm-m) @ temperatura inicial (T1). K = Contante. Las medidas de porosidad se pueden obtener de núcleos en laboratorio. Lecturas de la curva del SP obtenidas del registro.Dónde: Resistividad del agua de formación equivalente Resistividad del filtrado del lodo corregido a la temperatura de formación. La tabla muestra los valores de densidad para diferente matriz.8. La saturación de agua por el método de Indonesia se la obtiene con la ecuación 3. Rw. II. La misma que se obtiene por la ecuación 3.18.Dónde: N = Es la concentración de NaCl en ppm*10E-6. Porosidad en formaciones compactadas. GRsh =Lecturas de Gamma Ray en zona de arcilla. Otros métodos: Porosidad a partir del Registro Neutrón Porosidad a partir del Registro Sónico. 5 .17 Dónde: GR = Gamma Ray de la formación. Obtenida del registro. Saturación de agua a partir del Método de Indonesia Las ecuaciones de Archie. El parámetro adicional que utiliza la ecuación de Indonesia y Simandoux es la resistividad de la arcilla que se la obtiene de la curva de resistividad más profunda en zonas 100 % arcilla. Ø y Vsh. los cuales se los detallo anteriormente. Obtenida del registro. Indonesia y Simandoux para la obtención de la saturación de agua utilizan cuatro parámetros en común que son Rt. Dónde: IGR = Es el Índice de volumen de arcilla. Porosidad en formaciones no compactadas Porosidad Corregida Porosidad corregida del registro de densidad Porosidad Corregida del registro Neutrón Cálculo del volumen de arcilla El volumen de arcilla se lo calcula mediante la ecuación de Larionov. GRcn = Lecturas de Gamma Ray en zonas limpias (sin arcilla). Obtenida del registro. Rt = Resistividad de la formación. Leída del registro. Dónde: Rw = Resistividad del agua de formación.Dónde: Rw = Resistividad del agua de formación. Rt = Resistividad de la formación. Leída del registro.19. Porosidad. Rsh = Resistividad de la arcilla. Los datos proporcionados por los Registros de Resistividad son afectados porque en general la arcilla es de menor resistividad que la de una arena. Método de Doble Agua Este método se caracteriza debido a que para su correcta utilización es necesario obtener datos de Resistividad. Vsh = Volumen de arcilla en (%). El cálculo de la saturación de agua por este método se lo realiza por medio de la ecuación 3. Al analizar la curva de Potencial Espontáneo que acompaña a las de Resistividad en casos de lodo dulce. Saturación de agua a partir del método de Simandoux La ecuación de Simandoux es una modificación de la ecuación de Indonesia. esta reducción se da en mayor proporción en arenas del tipo laminado y estructural que en el tipo disperso. La curva de Rayos Gamma es considerada de mayor utilidad que la del SP en la 6 . Rsh = Resistividad de la arcilla. tendiendo de esta manera a abajar la resistividad de la misma. Ø = Porosidad. III. mientras más grande sea la proporción de arcilla más reducida será la desviación a valor del SP respecto al valor que tenga este en una formación limpia de suficiente espesor que tuviera el mismo tipo de agua de formación. Gamma Ray y Potencial Espontáneo en la arena de interés y en la lutita vecina. Vsh = Volumen de arcilla. por lo tanto utiliza sus mismas variables. Ø = Porosidad. IV. SP. Indicadores de Arcillosidad Los indicadores de arcillosidad tienen el objetivo de mostrar cualitativamente si la formación es limpia o arcillosa. Y la saturación de agua. minerales radioactivos. Ro=R*WmF 7. Cálculo: Rwm. La mayor utilidad y aplicación de esta curva radica en que permite estimar la proporción de la arcilla en una arena (Vsh). 3. ∅𝐷𝑠ℎ . por agua ligada. Cálculo de Rwf a partir de Rw. esto es. Procedimiento: 1. Agua libre: es toda el agua que no está ligada. 5. 7 . Rwa es usado. en una zona limpia (acuífero). 2. ∅𝑁 . Calculamos la porosidad total verdadera O con la gráfica (D-A) 6. 8.interpretación de arenas arcillosas siempre y cuando no estén presentes en la misma. Porosidad total FT: es la fracción de un volumen unitario de formación ocupada por los fluidos. Determinar Rwb: determinado de una arcilla limpia: De los registros se obtiene Rsh. agua libre e hidrocarburos. Cálculo Swb = Vsh (Volumen de arcilla efectiva). Algunas definiciones o conceptos utilizados en este método son: Agua ligada: es el agua adherida a las lutitas como se describió. Determinar la ∅𝑒 9. O directamente ∅ Sónica sh. 4. com/ensayos/Metodo-Doble-De-Agua- Saturaci%C3%B3n/2470845.com/2012/03/saturacion.edu.blogspot.com/cursos/propiedades-de-la-roca- yacimiento/definicion-de-saturacion.co/4349/7/cesaraugustorojassuarez. Los principales métodos son: Archie. Saturación de agua efectiva SWE: se define como la fracción de la porosidad efectiva ocupada por agua libre Conclusiones: La saturación de define como la fracción i porcentaje del volume4n de poros que contiene agua de formación. Todos los métodos se basan en 4 factores principales que son Rt. ∅ y Vsh.parte6.ar/Curso/prospeccion%20geofisica/perfilaje%20de% 20pozos/teoricas/apunte-perfilaje-es.Porosidad efectiva Fe: es la fracción de un volumen unitario de formación ocupada por agua libre e hidrocarburos. Simandoux.html 8 . Doble de Agua. Saturación de agua libre SWF: se define como la fracción de la porosidad total ocupada por agua libre.uba.bdigital.2011.fcen.lacomunidadpetrolera. Saturación de agua total SWT: se define como la fracción de la porosidad total ocupada por agua libre y ligada Saturación de agua ligada SWB: se define como la fracción de la porosidad total ocupada por agua ligada.php http://www.unal.pdf http://www. Indonesian. Los cálculos dependen principalmente de la litología de la formación.pdf http://www.html http://www.ingeodav. Se puede derivar de la porosidad total restando el agua ligada por unidad de volumen de formación. Hay que tomar muy en cuenta la temperatura final e inicial del vertido del lodo de perforación. Rw. Bibliografía: http://ingeniera-petrolera.buenastareas.