Registro Sonico Dipolar

Registro Sónico de Dipolo CruzadoWireline and Perforating Índice ƒ Generalidades ƒ ¿Porque Sónico Dipolar? ƒ La Herramienta Sónica de Dipolo Cruzado – WaveSonic ƒ Ejemplos en Formaciones Duras e Inconsolidadas ƒ Anisotropía ƒ Identificación de Fracturas ƒ Orientación de Esfuerzos ƒ Estabilidad de Agujero ƒ Herramientas para Ambientes Hostiles ƒ Ejemplos en México ƒ Conclusiones By Gelmunt © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 2 Definición de Onda ¿Qué es una onda? "Se denomina onda a la transmisión de una perturbación de un punto a otro del espacio sin que exista transporte neto de materia entre ambos, transportando solamente energía." By Gelmunt © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 3 All Rights Reserved. 4 .Clasificación de las Ondas Ondas de Cuerpo ƒ Compresional ƒ Shear (Cizalla) Ondas de Superficie ƒ ƒ ƒ ƒ Rayleigh Love Stoneley Flexural Ref: Wyatt Canady By Gelmunt © 2009 Halliburton. html .Tipos – Ondas de Cuerpo Longitudinal Transporte de Energía Transversal By Gelmunt © 2009 Halliburton.edu/~drussell/Demos/waves/wavemotion.gmi. 5 From: Dr. Dan Russell http://www. All Rights Reserved. Primarias u Ondas P ƒ Vp es constante para cada material ⎡ ⎛4 K + ⎜ ⎢ ⎝3 Vp = ⎢ ρ ⎢ ⎢⎣ ⎞ ⎤ ⎟G ⎥ ⎠ ⎥ ⎥ ⎥⎦ © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. de Presión. 1 2 K = Modulo Volumétrico G = Modulo de Cizalla By Gelmunt 6 .Ondas Compresionales ƒ Un Disturbio Mecánico es trasmitido por el movimiento de partículas en la misma dirección de propagación de la onda ƒ Son denominadas Ondas Longitudinales. cada partícula debe tener una fuerza de atracción con sus vecinas ⎡G ⎤ Vs = ⎢ ⎥ ⎣ρ ⎦ 1 2 ƒ Los Fluidos (Líquidos.Ondas de Cizalla ƒ Denominadas Ondas Transversales u Ondas S ƒ Las Partículas se mueven perpendicular a la dirección del disturbio de presión ƒ Las partículas en Movimiento transmiten los disturbios a través de su grado de adherencia mecánica con las partículas vecinas ƒ Para transmitir este movimiento. All Rights Reserved. Gas) no transmiten ondas shear G = Modulo de Cizalla By Gelmunt © 2009 Halliburton. 7 . μseg Metros Valle By Gelmunt © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 8 .Partes de una Onda Partes de una Onda Cresta Tiempo . 9 .Partes de una Onda • El periodo es la diferencia en tiempo entre crestas sucesivas y esta dado en microsegundos: T = Periodo • La frecuencia de una onda es la inversa del periodo y se mide en ciclos / segundo (Hertz). All Rights Reserved. f =1/T By Gelmunt © 2009 Halliburton. Velocidad = V = λ f (1/Δt) = λ f By Gelmunt © 2009 Halliburton. 10 .Partes de una Onda • La distancia (en longitud) entre sucesivas crestas o valles es la longitud de Onda λ = Longitud de Onda • La velocidad de la onda es la razón de movimiento lineal a través de un material en pies/seg. All Rights Reserved. 11 . All Rights Reserved. Lentitud By Gelmunt © 2009 Halliburton.Velocidad vs. 25 ft 1 0.5 0.5 0. el espaciamiento entre receptor-trasmisor.5 ft 2 1 0. All Rights Reserved. la frecuencia de la fuente y el tipo de señal By Gelmunt © 2009 Halliburton.Frecuencia – Longitud de Onda Δt μsec/ft 50 100 200 400 1 kHz 2 kHz 5 kHz 10 kHz 20 kHz Longitud de onda Longitud de onda Longitud de onda Longitud de onda Longitud de onda ft 20 10 5 2.5 1. longitud de onda críticamente refractada u onda guiada (onda de superficie).5 ft 10 5 2.25 ft 4 2 1 0. lentitud compresional y shear.25 0. 12 .125 • La profundidad de investigación para los dispositivos sónicos depende del tipo de formación. ∆t = 1 / V By Gelmunt © 2009 Halliburton. La lentitud es medida en microsegundos/pie (μseg/ft). 13 .Definición – Lentitud o Tiempo de Transito • El ∆t o lentitud (slowness) de una onda es la inversa de la velocidad. All Rights Reserved. Lentitud ƒ Una ∆t o lentitud es obtenida desde la señal registrada por cada pareja de receptores ƒ En este ejemplo.Definición . si los receptores están a intervalos de 1 pie. tomara 80 μseg para que una onda compresional viaje un pie: ∆t = 80 μsec / ft By Gelmunt © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 14 . 15 .¿Por que Sónico Dipolar? By Gelmunt © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. All Rights Reserved. 16 .¿Porque Sónico Dipolar? ƒ Tiempo de Transito compresional. ƒ Ondas de Cizalla refractadas obtenerse del Monopolar cuando Δts < Δtfluido pueden ƒ Medidas de Ondas Flexurales (Shear) en formaciones no consolidadas Δtc > 90 µsec/ft By Gelmunt © 2009 Halliburton. obtenido con una fuente acústica Monopolar. All Rights Reserved. By Gelmunt 17 340 μsec/ft .Registro – Perfil Acústico (Herramienta Monopolar) Superficie Compresional Shear Refractada Stoneley 4580 m 40 μsec/ft © 2009 Halliburton. Registro – Perfil Acústico (Herramienta Dipolar) Superficie Compresional Flexural Stoneley 4580 m 40 μsec/ft © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. By Gelmunt 18 340 μsec/ft . All Rights Reserved.WaveSonic La Herramienta Sónica de Dipolo Cruzado By Gelmunt © 2009 Halliburton. 19 . 20 . By Gelmunt © 2009 Halliburton. ƒ La Energía de Salida es programable en superficie.Transmisor Monopolar ƒ Transmisor Monopolar Sencillo ƒ Frecuencia Programable ƒ Permite adquirir medidas de Vp y Vs a similares profundidades de Investigación. All Rights Reserved. All Rights Reserved.Transmisor Dipolar ƒ Laminas Flexible ubicadas a la misma profundidad para mediciones dipolares XX y YY ƒ No se requiere corrimiento de profundidad para realizar análisis de anisotropía ƒ Desplazamiento de ½ ft entre adquisisciones dipolares. 21 .500 Hz a 5 kHz ƒ Amplitud ƒ Forma de Onda ƒ Duración de Onda ƒ Ancho de Banda By Gelmunt © 2009 Halliburton. ƒ Fuente Dipolar totalmente programable ƒ Frecuencia ƒ Frecuencia Central . All Rights Reserved. Refleja la mayor parte de la energía acústica ƒ Flexible y Fuerte ƒ Diseñado para máxima operaciones de Tool Pusher seguridad en pesadas por ƒ 100 K libras de Tensión ƒ 100 K libras de Compresión ƒ Puede correrse herramientas debajo del WaveSonic ƒ MRIL ƒ RDT © 2009 Halliburton. By Gelmunt 22 .Aislador ƒ Aislamiento Acústico de mas de 90 dB ƒ Utiliza alternadamente materiales con Impedancias Acústicas marcadamente diferentes. La Herramienta Transmisor Monopolar 2 Transmisores Dipolar XX YY Receptores Dipolares A D Un transmisor Monopolar y dos Dipolares © 2009 Halliburton. By Gelmunt 23 B C . All Rights Reserved. 5 ft entre receptores) ƒ Compensación por Presión y Temperatura ƒ ambiente hasta 20K psi y 350 F ƒ Resolución de 18 bit ƒ 96 formas de onda por cada 0.Arreglo de Receptores ƒ 32 receptores ƒ 4 receptores por nivel ƒ 8 niveles de receptores ƒ (0.5 ft ƒ 32 Monopolares ƒ 32 Dipolares X-X ƒ 32 Dipolares Y-Y By Gelmunt © 2009 Halliburton. 24 . All Rights Reserved. 25 . All Rights Reserved.WaveSonic By Gelmunt © 2009 Halliburton. 26 .Propagación Ondas en el Pozo P-P-P P-S-P P T P S P P P R By Gelmunt © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. Secuencia de Disparos Transmisor Monopolar Receptores A A D D B B C C Cuando el transmisor Monopolar es disparado. la señal es registrada en cada uno de los receptores alrededor de la circunferencia de la herramienta. 27 . All Rights Reserved. By Gelmunt © 2009 Halliburton. All Rights Reserved.Ondas Flexurales ƒ Una Fuente Dipolar genera un incremento de presión en un lado y un decremento de presión en el lado opuesto para flexionar las paredes del pozo ƒ El disturbio de presión que se mueve hacia arriba y hacia abajo se le llama ONDA FLEXURAL Formación Lodo Transmisor Compresión Rarefacción By Gelmunt © 2009 Halliburton. 28 Receptores . 29 .Fuente Dipolar El Agujero se mueve de un lado a otro en un Plano By Gelmunt © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. • Las Ondas Flexurales son altamente Dispersivas: su velocidad varia con la frecuencia Formación Arenisca Lenta 4000 Onda Shear Verdadera 3750 Vs 3500 (ft/sec) Onda Flexural 3250 3000 0 2 4 6 8 10 Frecuencia By Gelmunt © 2009 Halliburton.Ondas Flexurales • Los componentes de Baja Frecuencia de las Ondas Flexurales viajan con la misma velocidad que las Ondas SHEAR. All Rights Reserved. 30 12 kHz 14 . Efecto de Dispersión – Formación Rápida Lentitud de la Shear Lentitud 2 kHz Lentitud Modo Flexural Frecuencia By Gelmunt © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 31 . Efecto de Dispersión – Formación Lenta Lentitud de la Shear Lentitud 1. All Rights Reserved.2 kHz Lentitud Modo Flexural Frecuencia By Gelmunt © 2009 Halliburton. 32 . XX A XX A D D YY YY By Gelmunt B B C C Los receptores A y C están en línea y los receptores B y D están cruzados.Secuencia de Disparos Transmisor Dipolar XX XX XX Receptores A A D D YY YY B B C C Cuando el transmisor dipolar XX es disparado. 33 . © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. la señal es registrada alrededor de la circunferencia de la herramienta. All Rights Reserved.Secuencia de Disparos Transmisor Dipolar YY Receptores XX XX A A YY YY D D B B C C Los receptores B y D están en línea y los receptores A y C están cruzados By Gelmunt © 2009 Halliburton. 34 . All Rights Reserved.Secuencia de Disparo Onda Stoneley Onda Flexural By Gelmunt © 2009 Halliburton. 35 . All Rights Reserved.Ejemplos en Formaciones Duras y en Formaciones Inconsolidadas By Gelmunt © 2009 Halliburton. 36 . 2 kHz. All Rights Reserved.2 kHz DTC 90 40 DTS 180 MONO POLE XX XX XX YY YY YY 1.5 kHz 2.Formación Dura 3 Pasadas de Registro: 1. 1.5 kHz y 2. 37 .2 kHz 80 x x By Gelmunt x © 2009 Halliburton.2 kHz 1.2 kHz 1.5 kHz 2.2 kHz 1. All Rights Reserved. 38 .2 kHz Se debe excitar ondas flexurales con una frecuencia cercana a la frecuencia de resonancia deBy Gelmunt la formación © 2009 Halliburton.5 kHz Energía 2.Gráfico de Control de Calidad Frecuencia del Transmisor y Energía de la Onda Semblanza 1. Formación Inconsolidada 2.5 kHz DTC GAMMA 0 100 X-X CALIPER 8 18 Y-Y CALIPER 8 18 170 70 DTXX 800 400 MONOPOLE DTYY 800 400 By Gelmunt © 2009 Halliburton.5 kHz XX 2.2 kHz YY 1.5 kHz YY 2.2 kHz and 1. 39 XX 1. All Rights Reserved.2 kHz . 5 kHz TX 2.2 kHz TX By Gelmunt © 2009 Halliburton.Gráfico de Control de Calidad Frecuencia del Transmisor y Energía de la Onda Semblanza Energía 1. All Rights Reserved. 40 . Anisotropía By Gelmunt © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 41 . Ondas Shear σ Medio Isotrópico σ σ En un medio Isotrópico. By Gelmunt © 2009 Halliburton. 42 . All Rights Reserved. las Ondas Flexurales (Shear) inducidas por la fuente Dipolar se propagan a lo largo del pozo con un movimiento de partículas perpendicular a la dirección de Propagación. Vs (Velocidad Shear Lenta). By Gelmunt © 2009 Halliburton. Fracturas Invisibles. All Rights Reserved. Movimiento de partículas Paralelo a los placas. Vf (Velocidad Shear Rápida ) TX-RX alineado E-W. Movimiento de partículas Perpendicular a las placas. 43 .Onda Flexural en Medio Anisotropico Vs Vf TX-RX alineado N-S. la Onda Flexural es dividida en 2 sub-ondas Æ Birrefrigencia • V f . perpendicular a las fracturas By Gelmunt © 2009 Halliburton. 44 .División de las Ondas Shear Vs Vf Cuando la fuente dipolar no esta paralela ni Perpendicular con las “ fracturas”. paralela a las fracturas • V s . All Rights Reserved.Propagándose a la velocidad mas rápida.Propagándose a la velocidad mas lenta. 45 YY DIPOLE .Pozo de Prueba de Fort Worth MONOPOLE 100 50 YY DIPOLE 180 XX DIPOLE MONOPOLE 80 XX DIPOLE CAL 13 CAL 24 By Gelmunt © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. Repetibilidad: Tres pasadas. 46 . dos herramientas DTC 150 50 28 CAL 13 8 18 CAL 24 8 18 DT SHEAR 0 80 1460 m 1510 m By Gelmunt © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 47 . Worth .Pozo de Ft. EMI 1452-1475 By Gelmunt © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. Formación Isotrópica Dipolo X 1510 ft Dipolo Y Cruzado – YA/YC En Linea – XA/XC En linea – YB/YD Cruzado – XB/XD A XX YY © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. By Gelmunt D B 48 C . Formación Anisotropíca 1460 ft. All Rights Reserved. By Gelmunt D B 49 C . Dipolo Y Dipolo X Cruzado – YA/YC En Línea – XA/XC Cruzado – XB/XD En linea – YB/YD XX A YY © 2009 Halliburton. 50 .Análisis de Anisotropía ƒ Solución Simultanea de Formas de Onda En línea y Cruzadas. All Rights Reserved. ƒ Determinación de Dt Shear (Dts) Rápida y Lenta ƒ Determinación de la Orientación de la Dt Shear Rápida ƒ Determinación de la Energía de la forma de onda asociada con anisotropía para los receptores en línea y los receptores cruzados By Gelmunt © 2009 Halliburton. All Rights Reserved.Ejemplo de un Medio Anisotrópico DTs Rápida /Lenta y Angulo de DTs Rápida By Gelmunt © 2009 Halliburton. 51 . 52 . All Rights Reserved.Ejemplo de un Medio Isotrópico By Gelmunt © 2009 Halliburton. Estimación de la Anisotropía ƒ Anisotropía de DT shear (Δts) Anisotropi a = (Δ ts (Δ ts lenta lenta − Δ ts rapida ) + Δ ts rapida ) / 2 ƒ a 1458 ft ƒ Rápida = 108μsec/ft ƒ Lenta = 124μsec/ft ƒ Anisotropía = 14% ƒ Si los DTs rápida y lenta son iguales (Medio Isotrópico ): ƒ Anisotropía = cero ƒ Azimut de la Onda rápida = indefinido ƒ Valor ausente © 2009 Halliburton. By Gelmunt 53 . All Rights Reserved. All Rights Reserved.Identificación de Fracturas Naturales By Gelmunt © 2009 Halliburton. 54 . Pozo de Ft. Análisis de Anisotropía 0 GAMMA RAY 150 ORIENTATION ENERGY 0 360 UNCERTAINTY FAST SHEAR AZIMUTH S N S XX WAVEFORM FAST SHEAR 280 80 SLOW SHEAR 280 ANISOTROPY 0 80 % 100 YY WAVEFORM PROCESSING WINDOW Azimut de Shear Rápida es indefinida en intervalos isotropicos Cambio en el azimut de la Shear Rápida con corrimiento de la fracturas By Gelmunt © 2009 Halliburton. 55 . All Rights Reserved. Worth. All Rights Reserved.Presentación de Anisotropía Forma de Onda % Anisotropía Energía DTs Rápido y Lento Orientación de la Shear Rápida By Gelmunt © 2009 Halliburton. 56 . All Rights Reserved.Dts Shear Lenta y Rápida y su Orientación DTs Rápida y Lenta Orientación del Shear Rápida By Gelmunt © 2009 Halliburton. 57 . Análisis de Anisotropía By Gelmunt © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 58 Orientación de Esfuerzos By Gelmunt © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 59 Parámetros para Desviación de Pozos ƒ Desviación del Pozo ƒ Registro de Geometría de Agujero ƒ Registro de Echados ƒ Giroscópico α N ƒ Declinación del Pozo ƒ Angulo desde el Máximo Esfuerzo Horizontal β σH W σh S By Gelmunt © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 60 E Importancia de la Declinación del Pozo ƒ Estabilidad del Agujero ƒ El pozo es mas estable cuando es perpendicular a σH Estabilidad de Agujero σH Mas Estable Fracturamiento Hidráulico σh Menos Estable ƒ Fracturamiento Hidráulico ƒ Una sola fractura en la dirección del máximo esfuerzo principal ƒ Una o múltiples fracturas perpendiculares al pozo σv σH σh By Gelmunt © 2009 Halliburton. σv 61 . All Rights Reserved. All Rights Reserved.Análisis de Estabilidad de Agujero By Gelmunt © 2009 Halliburton. 62 . All Rights Reserved. FWS.Dts . HFWS.SDL Esfuerzo Axial Esfuerzo radial Esfuerzo Tangencial Geometría de Agujero Orientación del Campo del Esfuerzos Criterio de Falla Perfil de Esfuerzos By Gelmunt © 2009 Halliburton. 63 Microfrac Datos de Núcleo . SDL SFT .Rhob Esfuerzo Vertical Esfuerzo Horizontal WaveSonic (WSTT) HWST.Análisis RockXpert Módulos Elásticos Dinámicos Presión de Poro Presión de Sobrecarga CAST-v OMRI XRMI SED Dtc . All Rights Reserved.Análisis de Estabilidad de agujero ƒ Define Presiones de Lodo Máxima y Mínima para obtener condiciones de agujero estables ƒ Presión de lodo Mínima: Presión de Pozo Critica ƒ Presión de lodo Máxima: Presión de Cierre de fractura ƒ Define Máximo ángulo de desviación de pozo para obtener condiciones de pozo estables. 64 . By Gelmunt © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 9 11 lbs/gal 13 15 By Gelmunt 65 .Dirección de Pozo Horizontal N 90 80 σ hmin 70 60 50 40 30 σ Hmax 20 10 0 5 7 © 2009 Halliburton. X870 ft 66 S . All Rights Reserved.Análisis de Estabilidad de agujero Borehole Break-out from CAST log Mud Weight 0 Caliper 6 in 0 API 16 0 Gamma Ray Minimum Stable Mud Weight Maximum Stable Mud Weight 150 0 lbs/gl 20 20 20 0 Maximum Stable Borehole Deviation degrees Lithology 0 % 100 N 90 Stable Borehole Sandstone Shale Porosity W E W E W E Mud Weight X810 ft MWmax DEVmax MWmin X830 ft X850 ft By Gelmunt © 2009 Halliburton. 1. All Rights Reserved.000 psi 3-1/8” 2 Khz – 20 Khz 500 hz – 6 Khz ƒ Precisión: ƒ Tamaño de Agujero: +/.Sónico Dipolar WaveSonic Hostil HWST Especificaciones ƒ ƒ ƒ ƒ Temperatura Máxima: Presión Máxima: Diámetro Externo: Ancho de Banda: ƒ ƒ Monopolo: Dipolo: 500°F 30. 67 .0 μseg 3-5/8” a 12-1/4” By Gelmunt © 2009 Halliburton. Herramienta DRCAL Especificaciones ƒ Temperatura Máxima: 500 oF ƒ Presión Máxima: 25.75 pulg ƒ Diámetro Min-Max ƒ 3.000 psi ƒ Diámetro Externo: 2. 68 .5 – 12 pulg ƒ Principio ƒ Cuatro Calibradores independientes By Gelmunt © 2009 Halliburton. All Rights Reserved. 5 pulg ƒ Principio ƒ Acelerómetros y Magnetómetros de Alto Muestreo By Gelmunt © 2009 Halliburton.75 pulg ƒ Diámetro Min ƒ 3.000 psi ƒ Diámetro Externo: 2. All Rights Reserved.Herramienta Direccional Hostil Especificaciones ƒ Temperatura Máxima: 500 oF ƒ Presión Máxima: 20. 69 .