El registro de resistividad es un método de registro de pozos que funciona caracterizando la roca o el sedimento en un pozo midiendo su resistividad eléctrica . La resistividad es una propiedad material fundamental que representa la fuerza con la que un material se opone al flujo de corriente eléctrica . En estos registros, la resistividad se mide utilizando cuatro sondas eléctricas para eliminar la resistencia de los cables de contacto. El tronco debe correr en agujeros que contengan lodo o agua eléctricamente conductores, es decir, con suficientes iones presentes en el fluido de perforación.
De hecho, en los fluidos de pozo, los portadores de carga eléctrica son solo iones ( cationes y aniones ) presentes en solución acuosa en el fluido. En ausencia de iones disueltos, el agua es un conductor eléctrico muy deficiente. De hecho, el agua pura se disocia muy poco por su autoionización (a 25 ° C, pK w = 14 , por lo que a pH = 7, [H + ] = [OH - ] = 10 −7 mol / L) y, por lo tanto, el agua por sí mismo no contribuye significativamente a conducir la electricidad en una solución acuosa. La resistividad del agua pura a 25 ° C es 18 MΩ · cm, o su conductividad (C = 1 / R) es 0.055 μS / cm. Los portadores de carga eléctrica en solución acuosa son solo iones y no electrones como en los metales . Los minerales más comunes como el cuarzo ( SiO
2) o calcita ( CaCO
3) que se encuentran respectivamente en formaciones silíceas y carbonáceas son aislantes eléctricos . En la exploración de minerales, algunos minerales son semiconductores , por ejemplo, hematita ( Fe
2O
3), magnetita ( Fe
3O
4) y calcopirita ( CuFeS
2) y cuando está presente en cantidades suficientemente grandes en el cuerpo mineralizado puede afectar la resistividad de la formación huésped. Sin embargo, en los casos más comunes (perforación de petróleo y gas, perforación de pozos de agua), las fases minerales sólidas no contribuyen a la conductividad eléctrica: la electricidad es transportada por iones en solución en el agua de los poros o en el agua que llena las grietas del agua dura. rocas. Si los poros de la roca no están saturados de agua pero también contienen gases como el aire por encima del nivel freático o hidrocarburos gaseosos como el metano y los alcanos ligeros , la conductividad también desciende y la resistividad aumenta.
El registro de resistividad se utiliza en la exploración de minerales (por ejemplo, para la exploración de cuerpos de mineral de hierro y cobre ), exploración geológica ( disposición geológica profunda , pozos geotérmicos ) y perforación de pozos de agua. Es una herramienta indispensable para la evaluación de formaciones en la perforación de pozos de petróleo y gas. Como se mencionó anteriormente, la mayoría de los materiales rocosos son esencialmente aislantes eléctricos , mientras que sus fluidos encerrados son conductores eléctricos . A diferencia de las soluciones acuosas que contienen iones conductores , los fluidos de hidrocarburos son casi infinitamente resistivos porque no contienen portadores de carga eléctrica. De hecho, los hidrocarburos no se disocian en iones debido a la naturaleza covalente de sus enlaces químicos . Cuando una formación es porosa y contiene agua salada, la resistividad general será baja. Cuando la formación contiene hidrocarburos o tiene una porosidad muy baja, su resistividad será alta. Los valores altos de resistividad pueden indicar una formación de hidrocarburos.
En la exploración geológica y agua así perforación, mediciones de resistividad también permite distinguir el contraste entre la arcilla acuitardo y arena acuífero debido a su diferencia en la porosidad, la conductividad del agua de los poros y de los cationes ( Na+
, K+
, Ca2+
y Mg2+
) presentes en el espacio intercalario de minerales arcillosos cuya doble capa eléctrica externa también está mucho más desarrollada que la del cuarzo .
Por lo general, mientras se perfora, los fluidos de perforación invaden la formación, la herramienta mide los cambios en la resistividad en la zona invadida. Por esta razón, se utilizan varias herramientas de resistividad con diferentes longitudes de investigación para medir la resistividad de la formación. Si se usa lodo a base de agua y se desplaza el petróleo, los registros de resistividad "más profundos" (o los de la "zona intacta" lo suficientemente alejados de la zona perturbada del pozo) mostrarán una conductividad más baja que la zona invadida. Si se usa lodo a base de aceite y se desplaza el agua, los troncos más profundos mostrarán una conductividad más alta que la zona invadida. Esto proporciona no solo una indicación de los fluidos presentes, sino también, al menos cualitativamente, si la formación es permeable o no.
Ver también
- Ley de Archie : relación entre la conductividad eléctrica de una roca y su porosidad.
- Lodo de perforación : ayuda para perforar pozos en el suelo
- Evaluación de formaciones : evaluar si los pozos perforados para petróleo o gas pueden generar una producción rentable
- Troncos eléctricos (en: Evaluación de formaciones)
- Registro de pozos : medición de los parámetros físicos de las formaciones atravesadas por un pozo
Referencias
- ^ "Geofísica de exploración básica (libro). OSTI.GOV" . osti.gov . Consultado el 13 de diciembre de 2020 .
- ^ "Páginas de datos / archivos de la AAPG: métodos de exploración de la AAPG, núm. 16, capítulo 1: relaciones básicas de interpretación de registros de pozos" . archives.datapages.com . Consultado el 13 de diciembre de 2020 .
- ^ OnePetro. "Tutorial: Introducción a los principios de resistividad para la evaluación de formaciones: una cartilla tutorial - OnePetro" . onepetro.org . Consultado el 13 de diciembre de 2020 .
- ^ OnePetro. "Medidas in situ de resistividad eléctrica, anisotropía de formación y contexto tectónico - OnePetro" . onepetro.org . Consultado el 13 de diciembre de 2020 .
- ^ Liu, Hongqi (2017). "Interpretación integrada de datos de registro de pozos": 289–323. doi : 10.1007 / 978-3-662-53383-3_10 . ISSN 2366-1585 . Cite journal requiere
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( ayuda ) - ^ Liu, Hongqi (2017). "Registro eléctrico": 9–58. doi : 10.1007 / 978-3-662-54977-3_2 . Cite journal requiere
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( ayuda )
Otras lecturas
- Apparao, A. (1997). Desarrollos en métodos geoeléctricos. Taylor y Francis.