Registro Neutrónico
Registros neutrónicos.
Este tipo de registro responde inicialmente a la cantidad de hidrogeno presente en la formación; por tal motivo en formaciones limpias cuyos poros pueden estar llenos de agua, gas o petróleo, este perfil neutrónico nos da el valor aproximado del espacio real o bien el volumen de poros lleno de fluidos.
Registros neutrónicos.
Este tipo de registro responde inicialmente a la cantidad de hidrogeno presente en la formación; por tal motivo en formaciones limpias cuyos poros pueden estar llenos de agua, gas o petróleo, este perfil neutrónico nos da el valor aproximado del espacio real o bien el volumen de poros lleno de fluidos.
Principio. Una fuente radioactiva en la sonda emite constantemente constantemente neutrones de alta energía (rápidos), estos neutrones chocan con los núcleos de los l os materiales de la formación en lo que podría considerarse como colisiones elásticas de “bolas de billar”.
La desaceleración de neutrones pretende en gran parte a la cantidad de hidrogeno de la formación, debido a las colisiones sucesivas, en unos cuantos microsegundos microsegundos las colisiones abran disminuido su velocidad a velocidades térmicas.
El núcleo que captura de estimula intensamente y emite un rayo gamma de captura de alta energía, dependiendo del tipo de herramienta de neutrones.
Cuando la concentración del hidrogeno del material que rodea ala fuente de neutrones es alta la mayoría de estos son capturados a una corta distancia de la fuente, por el contrario, si hay poca concentración de hidrógenos, los neutrones se alejan de la fuente antes de ser capturados.
El registro neutrón (figura 47) es una medición de la radiación inducida en la formación. Esta inducción se obtiene bombardeando la formación con neutrones que se mueven a gran velocidad.
Perfil Neutrónico Compensado.
La primera generación de este dispositivo era de un solo detector, empleaban tanto detectores de captura de rayos gamma como de neutrónicos termales o una combinación de ambos.
Actualmente los de uso estándar utilizan dos detectores neutrónicos que pueden ser termales o epitermales, la ultima generación de este tipo de perfil es la combinación de los sistemas termales y epitermales.
Fundamentos de medición:
Los neutrones son partículas eléctricamente neutras cuya masa es casi idéntica a la del átomo de hidrogeno. Al desplazarse de la fuente emisora hacia la formación, chocan con otros núcleos atómicos. Cada colisión produce una perdida de energía o una disminución de velocidad hasta llegar a la velocidad termal, donde es absorbido por el núcleo de átomos tales como: cloro, sílice, hidrogeno etc.
EQUIPO
EQUIPO Los equipos neutrónicos que se utilizan para medir la porosidad hoy en día son: Equipo de la serie GNT Aparato SNP (Sidewall Neutron Porosity) CNL (Compensated Neutron Log)
EQUIPO
Las herramientas de porosidad-neutrón emiten neutrones que son rápidos y tienen alta energía y provienen de fuentes químicas o electrónicas. Esta herramienta emite neutrones de alta energía que chocan con moléculas presentes en rocas y fluidos de formación. (gráfica) Algunos neutrones termales retornan a la herramienta donde son contados por los detectores. Los conteos se convierten en una medición del índice de hidrógeno.*
EQUIPO
Equipo radiactivo convencional GNT Medición no direccional Sensible a los rayos gamma Puede ser utilizado en agujero entubados o abierto •
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•
Equipo radiactivo convencional GNT VENTAJAS Agujero descubierto o entubado. 11/16. Diámetro 3 5/8 y 1 Es de espaciamiento variable. Radio de investigación relativamente profundo 40 a 50 cm. Espaciamiento amplio entre fuente y detectores.
Equipo radiactivo convencional GNT DESVENTAJAS Requiere muchas correcciones de temperatura, diámetro del agujero, tipo de lodo, tubería y cemento. Depende de un índice de hidrogeno que hace que solamente sea combinable con rayos gamma. Requiere más correcciones de tipo formación, como es la matriz, la lutita, y el hidrocarburo contenido.
CNL
Este es un aparato tipo mandril, el cual fue diseñado para permitir que sea corrido en combinación con otros aparatos. instrumento de detección de neutrones termales. La distancia o radio de investigación dentro de la formación puede aumentar.* Existen comparaciones entre el SNP y CNL realizadas en un mismo pozo*
CNL
Herramienta de registro de neutrón compensado (CNL)
CNL
El cociente entre el numero de pulsaciones del detector cercano y lejano se relaciona con la porosidad de formación.
CNL VENTAJAS Tiene el número de conteos muy alto (16 Curies y cuenta neutrones termales). Radio de investigación profunda. Sufre poca influencia del enjarre o cemento. Detecta y obtiene la porosidad en agujero entubado. Trabaja en un rango de temperatura hasta de 400°F. Es combinable con registros de densidad y rayos gamma.
Registro neutral epitermal de pared SNP Este tipo de combinación tiene varias ventajas sobre los otros dos, que son las siguientes:
Como se coloca en una almohadilla que está en contacto directo con la pared, los diferentes efectos que puedan presentarse se disminuyen en gran cantidad. Ya que este sistema mide los neutrones epitermales, disminuye el efecto perturbador de elementos que resultan altamente absorbentes de neutrones termales como los es el cloro y boro, que normalmente son elementos que se encuentran presentes en las aguas que están contenidas en la formación y en la matriz. las correcciones necesarias se realizan automáticamente desde la caja de control que se encuentra en superficie.
Registro neutral epitermal de Limitaciones pared SNP
Tiene un radio de investigación limitado, pues su espaciamiento esta acotado a 40 cm. Numero de conteos bajos, tiene una fuente de solo 5 curies. Tiene mucha influencia del enjarre. No funciona en agujero entubado. Tiene un rango de temperatura máximo de 350°F.
Registro neutral epitermal de pared SNP las lineas discontinuas son para CNL y las continuas para SNL , que es el dispositivo de neutrones epitermales. Los porcentajes de las porosidades equivalentes se leen en el eje vertical
Perfil neutrónico de doble porosidad
Tiene dos pares de detectores Se obtienen dos mediciones Mediciones en formaciones limpias Mediciones en arcillosas que contienen un gran número de absorbentes neutrónicos termales.
Perfil neutrónico de doble porosidad
Características de Investigación La resolución vertical típica de las herramientas SNP y CNL se ha mejorado, de 2 pies a 1 pie. La profundidad de investigación depende de la porosidad de la formación, variando de 1 pie a 8 pulgadas.
¿Dónde funciona mejor? De manera muy general, con porosidad cero la profundidad de investigación es 1 pie. Con porosidades mayores en agujeros llenos de agua, la profundidad de investigación para la SNP es de 8 pulgadas.
Respuesta de la Herramienta. Las respuestas de las herramientas reflejan principalmente la cantidad de hidrógeno en la formación Aceite y agua comparten prácticamente la misma cantidad de hidrógeno por unidad de volumen. Las respuestas reflejan la porosidad en formaciones limpias saturadas de fluido.
Desventaja.
Las herramientas responden a todos los átomos de hidrógeno en la formación. Incluyendo aquéllos combinados químicamente en la matriz de la formación.
Respuesta a los Hidrocarburos. • Los Característica
hidrocarburos líquidos tienen índices de hidrógenos cercanos al del agua
• El Sin embargo
gas tiene una concentración de hidrógeno mas baja (variable temperatura y presión)
• Cuando Por lo tanto
el gas está presente a una distancia dentro de la profundidad de investigación, la lectura de neutrones puede mostrar una porosidad muy baja.
Es necesario trabajar una combinación de registros neutrónicos y de densidad para tener una lectura de porosidad mas exacta. Esto podría ayudar a detectar zonas en las que existe contacto gas/líquido.
Arcillas y Agua Ligada. ¿Problema?
Las herramientas de neutrones “ven”
todo el hidrógeno en la formación aún cuando alguno no esté asociado con el agua que satura la porosidad.
Efecto de Litología Las lecturas de todos los registros neutrones se ven afectadas hasta cierto punto por la litología en la matriz de roca. Las correcciones del SNP sólo se aplican a los registros que se corren en agujeros llenos de fluido
Determinación de la porosidad a partir de registros neutrónicos
Pueden derivarse los valores de porosidad aparente de cualquier registro de neutrones, aunque están sujetos a varias hipótesis y correcciones.
Correcciones al SNP.
1. 2. 3. 4.
la mayor parte de las correcciones se realizan automáticamente, incluyendo el cálculo de la porosidad. Tales como: Peso del lodo Salinidad Diámetro del agujero Temperatura.
Ventaja y desventaja
El cartucho de la herramienta se presiona contra la pared del agujero con gran fuerza, de manera que la mayor parte del enjarre suave se elimine al raspar. Además de que el patín de la herramienta ayuda al corte del enjarre
La herramienta SNP mide toda la cantidad de hidrógeno, incluyendo la del enjarre
Medición de Neutrones Térmicos
Para la mayoría de las variables se tienen correcciones automáticas. Sin embargo, algunos de los efectos varían con la porosidad. Condiciones estándar de calibración: -Agua dulce en el agujero y la formación. -Sin enjarre o separación herramienta-pared. -Temperatura de 75°F (21.5 °C)
Aplicaciones Determinación de la porosidad: el registro SNP se puede usar en agujeros abiertos y proporciona porosidad con un mínimo de efecto. Las herramienta es muy versátil y en combinación con otros métodos, proporciona una amplia oportunidad de resolución.