Medición de Fracturas

METODOLOGÍAS Y EQUIPO PARA LA EVALUACIÓN DE LAS FRACTURAS.

La complejidad de los yacimientos de hidrocarburos y de acuíferos naturalmente fracturados, hace que su estudio sea más complicado que el de los yacimientos convencionales auxiliándose con la elaboración de secuencias o procedimientos de estudio y trabajo particulares.

Núcleos de roca

Descripciones Son realizadas con

herramientas auxiliares como son la lupa, el martillo, el ácido clorhídrico (diluido al 10%) y navaja; con ellos se describen: textura, color, densidad, dureza, brillo, morfología, exfoliación (fracturamiento), tipos de minerales.

Se requiere equipo, para determina principalmente granulometría, composición de los granos y porcentajes, forma, redondez, clasificación, estructuras primarias, espesor, forma de estratos, geometría de los estratos, reconocimiento de capas, alternancia de litologías, ritmo en la sedimentación, polaridad de la secuencia, contenido fosilífero, estructuras diagenéticas, color al fresco y a la intemperie, grado de litificación, así como el grado y tipo de Intemperismo.

Para realizar estos estudios, se realizan cortes longitudinales de los núcleos con un grosor de 1/3 del diámetro total del núcleo, éstos son pulidos con abrasivos muy finos y finalmente, se realiza un pulido a espejo.

Posteriormente se realiza el procesamiento digital, la cual es una unidad de medida para resoluciones de impresión, después se calibra la imagen de cada muestra, para aplicar un filtrado de bordes.

la muestra incluye: área de la muestra, área de oquedades, área de fracturas, número total de fracturas, número de intersecciones, número de fracturas por área, número de intersecciones por fractura y número de intersecciones por área.

FRACTALES Conjunto de formas que, generadas

normalmente por un proceso de repetición, se caracterizan por poseer detalle a toda escala, por poseer longitud infinita, por no ser matemáticamente diferenciables en ningún punto y por poseer dimensión fraccional.

Método del conteo de cajas para determinar la dimensión fractal

En la práctica, este método consiste en inscribir la figura estudiada en un cuadrado (caja), luego esta caja es dividida en cuatro cajas de lado "1/r" y se cuenta el número de cajas "N(r)" que cubren alguna parte de la figura; posteriormente las cajas son divididas en cuadros (cajas) de lado "r" y se vuelve a contar el número de cajas "N(r)" que contenga parte de la figura.

Se repite este procedimiento, también contando el número de cajas con alguna parte de la figura y se grafica "Log(N(r))" versus "Log (1/r)", para luego calcular la pendiente de esta recta, siendo entonces la pendiente "m" es la dimensión fractal, obtenida con la ecuación

Máquinas de soporte vectorial

Una máquina de soporte vectorial es un modelo que representa a los puntos de una muestra en el espacio, separando las clases dentro de estos puntos por espacios lo más amplio posible. Cuando las nuevas muestras se ponen en correspondencia con dicho modelo, estas pueden ser clasificadas a una u otra clase en función de la proximidad de los puntos. El modelo de máquina de soporte vectorial utilizado en esta investigación, está fundamentado en su coeficiente de complejidad "C" y el método kernel seleccionado.

Registro y herramienta de imágenes resistivas

Los registros de imágenes resistivas son adquiridos por cables en pozos sin revestir y proveen una imagen bidimensional de las paredes del pozo, adicionalmente proporcionan información de rumbo y buzamientos de los planos geológicos observados.

También permite caracterización de estructuras sedimentarias, evaluación de capas delgadas, análisis de electrofacies, identificación de fracturas naturales e inducidas.

La herramienta de imágenes resistivas de pared consta de 8 brazos opuestos, cada uno cuenta con un patín que alternadamente poseen 20 y 24 electrodos, estos electrodos adquieren valores de resistividad, que posteriormente son procesados y transformados en imágenes de la pared del pozo. Las mediciones se obtienen cada 5 mm de movimiento del cable de registros, se obtiene una medición de resistividad por cada uno de los electrodos.

A las fracturas se les puede identificar con la ayuda de la imagen estática, ya que se les observa con una resistividad diferente a la que presentan los estratos.

En las imágenes eléctricas se pueden observar cuatro tipos de fracturas: a) Cementadas o resistivas. b) Conductivas. c) Poligonales. d) Inducidas.

Fracturas Cementadas o Resistivas.

Su origen es de tipo diagenético las cuales al ser naturalmente abiertas en algún proceso geológico fueron rellenadas por algún cementante el cual generalmente es algún carbonato lo cual las hace resistivas; en las imágenes se observan en una coloración blanca, estas fracturas resultan ser mas resistivas que el medio que las rodea, por lo que resaltan con gran facilidad en las imágenes. Este tipo de fracturas son de tipo natural e indican que la formación fue sometida a esfuerzos que provocaron fracturas abiertas o parcialmente abiertas las cuales en eventos posteriores fueron rellenados por fluidos ricos en sales.Las fracturas cementadas indican la presencia de barreras al flujo de los fluidos, tales barreras actúan en algunos casos como pequeñas trampas locales, si es que se presentan en una larga extensión lateral.

Fracturas conductivas. De origen diagénetico las cuales

pueden ser abiertas o parcialmente abiertas, rellenadas por el lodo de perforación, el cual es más conductivo que la formación en la que se encuentra la fractura. Por lo que a estas fracturas en las imágenes se les observa de una coloración negra; el nivel de coloración obscura depende de la resistividad el lodo que las invade, un lodo de tipo salino realzará a las fracturas y un lodo con menor salinidad tiende a disminuir la definición de las fracturas (Figura) (Domínguez, 1999).

Fracturas poligonales. Son de origen singenético,

las cuales se forman por precipitación de evaporitas en sedimentos previamente establecidos por esfuerzos tectónicos, su característica es que aparecen cuando se presentan cambios en la litología, tienen una apariencia de red, en ingles se les conoce como chicken-wire en otras palabras no tienen una orientación (Domínguez, 1999 y Schlumberger, 1999).

Fracturas inducidas. Dentro de la clasificación de

fracturas se encuentran las fracturas creadas por esfuerzo mecánico o fracturas inducidas, esto quiere decir que se forman durante el proceso de perforación por fracturamiento hidráulico, en las imágenes siempre se observa como dos líneas semiparalelas, estas fracturas siempre son abiertas y su orientación es probable que sea por métodos convencionales de echado, el rumbo de la fractura representa la principal dirección del esfuerzo (Schlumberger, 1999).

Conclusiones El objetivo principal de estos métodos

y herramientas es identificar fracturas naturales en una formación, los datos o resultados obtenidos de cada uno de estos se integran para generar un modelo que nos permita identificar los patrones asociados a fracturas naturales abiertas en los pozos.

Ya con los datos integrados aplicaremos el MODELO PARA LA IDENTIFICACION AUTOMATICA DE FRACTURAS NATURALES ABIERTAS, utilizando matices de confusión.

Matriz de confusión Una matriz de confusión muestra de

forma tabular los resultados de la experimentación realizada por un modelo de clasificación o predicción.

EL termino VP corresponde cuando el indicador muestra fracturas naturales abiertas y realmente existen en el registro de imágenes, el VN se refiere cuando el indicador no muestra fracturas naturales abiertas y estas no existen en el registro de imágenes. El FP y FN son errores del modelo.VP = verdadero positivo

VN = verdadero negativoFP = falso positivoFN = falso negativo

Ejercicio Se analizaron 7 pozos, los datos

obtenidos de dimensión fractal fueron integrados con registros de rayos gama y resistividad, con la ayuda de maquinas de soporte vectorial se obtuvieron los siguientes datos ya colocados en la matriz de confusión siguiente:

Con la ayuda de las siguientes ecuaciones determina los porcentajes de exactitud y el error del modelo de cada pozo

Respuesta

GRACIAS POR SU ATENCION