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Imágenes de Pozo: Principios de Adquisición y Aplicaciones Geológicas de Subsuelo. Herramientas y Principios Físicos de Adquisición Néstor Acosta Profesor Adjunto. Cátedra de Geofísica General y Sísmica Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco Curso Posgrado Imagenes de Pozo. Nestor Acosta 1

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Imágenes de Pozo: Principios de Adquisición y Aplicaciones Geológicas

de Subsuelo.

Herramientas y Principios Físicos de Adquisición

Néstor Acosta Profesor Adjunto. Cátedra de Geofísica General y Sísmica

Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco

Curso Posgrado Imagenes de Pozo.

Nestor Acosta 1

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Ejercicio de Bienvenida

Curso Posgrado Imagenes de Pozo.

Nestor Acosta 2

¿Plantear las ecuaciones necesarias para

calcular la resistividad aparente de la siguiente

muestra de roca del subsuelo?

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Agenda día 2 • Herramientas de Adquisición de Imágenes

– Los inicios en la adquisición

– Herramientas resistivas (lodo base agua y lodo base aceite)

– Herramientas acústicas

– Planeamiento y Selección de herramientas.

Curso Posgrado Imagenes de Pozo.

Nestor Acosta 3

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Historia

Curso Posgrado Imagenes de Pozo.

Nestor Acosta 4

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Clasificación y Tipos de Herramientas

Curso Posgrado Imagenes de Pozo.

Nestor Acosta 5

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Agenda día 2 • Herramientas de Adquisición de Imágenes

– Los inicios en la adquisición

– Herramientas resistivas (lodo base agua y lodo base aceite)

– Herramientas acústicas

– Planeamiento y Selección de herramientas.

Curso Posgrado Imagenes de Pozo.

Nestor Acosta 6

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HDIP – Six Arm Diplog

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Nestor Acosta 7

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Salida e interpretación • Orientación de planos

reconocidos por correlación de resistividades

Curso Posgrado Imagenes de Pozo.

Nestor Acosta 8

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Herramientas resistivas

• Lodos base agua (FMI, STAR, EMI)

Curso Posgrado Imagenes de Pozo.

Nestor Acosta

FMI Vertical resolution Spatial

resolution: 0.2 in. [0.51 cm]

Vertical resolution: 0.2 in. [0.51

cm]

Depth of investigation 1 in. [2.54 cm]

9

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Esquema herramienta (lodo base agua)

Curso Posgrado: Imágenes de Pozo.

Néstor Acosta 10

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Patines y Botones

Curso Posgrado Imagenes de Pozo.

Nestor Acosta 11

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Herramientas resistivas

• Resumen lodos base agua:

Curso Posgrado Imágenes de Pozo.

Néstor Acosta 12

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Herramientas resistivas

• Comparación Herramientas lodo base agua

Curso Posgrado Imágenes de Pozo.

Néstor Acosta 13

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Herramientas resistivas

• Ejemplo:

Salida registro

procesado en pozo

con lodo base agua

Curso Posgrado Imágenes de Pozo.

Néstor Acosta 14

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Herramientas resistivas

• Lodos base aceite (EARTH, OBMI)

Curso Posgrado Imágenes de Pozo.

Néstor Acosta 15

Vertical resolution 0.4-in. [1.02-cm] nominal image resolution

Depth of investigation 3.5 in. [ 8.89 cm]

OBMI

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Herramientas resistivas

• Lodos base aceite

Curso Posgrado Imagenes de Pozo.

Nestor Acosta 16

Este generador de imágenes funciona en lodos no conductores y funciona a

1 MHz. A esta frecuencia, la impedancia de los elementos no conductivos se

convierten en valores finitos.

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Patines y botones

Curso Posgrado Imagenes de Pozo.

Nestor Acosta 17

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Herramienta resistivas

• Lodos base aceite

Curso Posgrado Imagenes de Pozo.

Nestor Acosta 18

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Herramienta resistivas

• Ejemplo:

Salida registro

procesado en pozo

con lodo base aceite

Curso Posgrado Imagenes de Pozo.

Nestor Acosta 19

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Agenda día 2 • Herramientas de Adquisición de Imágenes

– Los inicios en la adquisición

– Herramientas resistivas (lodo base agua y lodo base aceite)

– Herramientas acústicas

– Planeamiento y Selección de herramientas.

Curso Posgrado Imagenes de Pozo.

Nestor Acosta 20

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Herramientas acústicas

Curso Posgrado Imagenes de Pozo.

Nestor Acosta 21

Two-way travel time

Z2 = ρ2.V2

Z1 = ρ1.V1

Distance = TT x Velocity

La amplitud de un pulso acústico

disminuye exponencialmente

mientras viaja a través de un

medio.

• Cuando golpea una interfaz,

algo de la energía es reflejado y

el resto penetra en el siguiente

medio.

• La cantidad de energía

reflejado depende de la

contraste de impedancia

acústica Z1 y Z2.

• Si la velocidad del sonido es

conocido, el tiempo de viaje

puede convertirse en una

medición de calibre.

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Herramientas acústicas

Curso Posgrado Imagenes de Pozo.

Nestor Acosta 22

360 deg.

coverage

Acoustic imaging instruments operate in conductive (WBM) and non-

conductive (OBM) drilling fluids.

Borehole

wall

Transducer

Drilling fluid

acoustic

impedance

= ρ1.V1

Formation

acoustic

impedance

= ρ2.V2

Helical scan of the

borehole wall

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Herramientas acústicas • Adquisición: resolución y cobertura

Curso Posgrado Imagenes de Pozo.

Nestor Acosta 23

Image is built up with 60 scan-

lines per foot. borehole and tool

0 degrees 360

250 samples

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Atenuación

• Unidades y efecto del lodo

Curso Posgrado Imagenes de Pozo.

Nestor Acosta 24

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Herramientas acústicas

• Minimización atenuación (Mud Excluder – Conical window)

Curso Posgrado Imagenes de Pozo.

Nestor Acosta 25

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Herramientas

• Comparación herramientas acústicas

Curso Posgrado: Imágenes de Pozo.

Néstor Acosta 26

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Herramientas acusticas • Ejemplo:

Salida registro

procesado en pozo

con lodo base agua

Curso Posgrado: Imágenes de Pozo.

Néstor Acosta 27

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Combinación de herramientas Herramienta acústico-resistiva

Curso Posgrado Imágenes de Pozo.

Néstor Acosta 28

Resistivity

Imager pads

Powered

Standoff

Knuckle

Joints

Acoustic

Imager

Orientation section

Resistivity Imager

Acoustic Section

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Combinación de herramientas • Imagen acústico-resistiva

Curso Posgrado Imágenes de Pozo.

Néstor Acosta 29

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LWD – Tecnologías de imágenes azimutales

• Tipos de Herramientas

Curso Posgrado Imágenes de Pozo.

Néstor Acosta 30

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Agenda día 2 • Herramientas de Adquisición de Imágenes

– Los inicios en la adquisición

– Herramientas resistivas (lodo base agua y lodo base aceite)

– Herramientas acústicas

– Planeamiento y Selección de herramientas.

Curso Posgrado Imagenes de Pozo.

Nestor Acosta 31

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Selección de Herramientas

• De acuerdo al objetivo que se busca con la adquisición de la imagen de pozo selecciono la herramienta a utilizar:

Curso Posgrado Imágenes de Pozo.

Néstor Acosta

Si nuestro objetivo es analizar características sedimentológicas se requiere mayor definición en

la imagen es recomendable utilizar herramientas de imágenes RESISTIVAS según tipo de lodo,

También con estas herramientas es factible la identificación de fracturas (CONDUCTIVAS O NO

CONDUCTIVAS)

Un análisis de tipo estructural ( buzamiento estructural, fallas y pliegues puede generarse a partir

de una imagen RESISTIVA (la cual puede variar de acuerdo al tipo de lodo)

* En el ambos tipos de interpretaciones una imagen ACUSTICA O SONICA resulta un importante

complemente sobre todo en la determinación de fabricas y texturas.

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Selección de Herramientas

• De acuerdo al objetivo que se busca con la adquisición de la imagen de pozo selecciono la herramienta a utilizar:

Curso Posgrado Imágenes de Pozo.

Néstor Acosta

Si buscamos caracterizar fracturas es recomendable una imagen SÓNICA O ACUSTICA.

Siendo la imagen resistiva un muy buen complemento para consolidar inferencias en cuanto a

apertura de fracturas y posibilidades de relleno de fracturas.

En el análisis Geo mecánico que requiere determinar la orientación de esfuerzos en el sitio de

pozo es util contar junto a otros registros especiales de una imagen de tipo ACUSTICA cuya

cobertura permita reconocer con certeza determinadas características en la pared del pozo.

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Preguntas ????

• Ejercicio práctico

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Nestor Acosta 34

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Ejercicio Practico ¿Qué elementos de adquisición reconoce en cada esquema y a que tipo de herramienta

pertenece cada esquema?

Curso Posgrado Imagenes de Pozo.

Nestor Acosta 35

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Preguntas frecuentes

• ¿Cual es el principio físico de adquisición de una herramienta resistiva de imagen de pozo?

• ¿Es posible obtener imágenes resistivas en pozos construidos con lodos de base aceite?

• ¿Cual es el principio físico de las herramientas de imágenes acústicas de pozo?

• ¿Como se compensa el efecto de atenuacion acustica en la adquisicion de imagenes acusticas?

• ¿Es posible combinar imágenes acústicas e imágenes resistivas?

• ¿Que diferencia existe en cobertura entre adquisición resistiva y acústica?

Curso Posgrado Imagenes de Pozo.

Nestor Acosta 36

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Bibliografía y Referencias

• Acosta, N. (2017). Escuela de Campo de Geología: Relación Afloramientos-Subsuelo. Apuntes y Presentaciones inéditas. Fundación YPF. Programa Universidad e Industria.

• Lofts, J.C., Evans, M., Pavlovic, M., Dymmock, S. (2002). A new micro-resistivity imaging device for use in oil based mud. SPWLA Annual Conference, Oiso, Japan. Prensky, S.E. 1999. Advances in Borehole Imaging Technology and Applications. In: Lovell, M. A.

• Service Catalog. Baker Hughes Inc. (2008). 2.1 Version.

• Thompson, L. (2000). Atlas of borehole imagery. American Association Petroleum Geologists. Data Pages Discovery Series 4, Tulsa, Oklahoma, USA.

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Néstor Acosta 37