Geofisica

Cátedra de Geofísica Aplicada, U.N.P.S.J.B., Chubut, Argentina. Temas 6(b), 7(b) y 8(b) Perfiles Eléctricos de Pozo, Cálculo de Saturación de Fluidos

Chelotti, L., Acosta, N., Foster, M., 2009

APLICACIONES DE PERFILES ELÉCTRICOS EN POZOS
Vamos a abordar aquí las aplicaciones geoeléctricas en pozos, de carácter muy específico e interrelacionadas. Constituyen servicios geofísicos casisiempre solicitados por la exploración y explotación de hidrocarburos, aunque también, en mucho menor proporción, como herramientas auxiliares en la búsqueda de aguas subterráneas, minería, geotermia o investigación cortical.

POTENCIAL ESPONTÁNEO (PE o SP)
El SP (Spontaneous o Self Potential) constituye una de las más antiguas herramientas de perfilaje (H.Doll, 1929, U.S.A.) y consiste sólo de unelectrodo de tensión móvil dentro del pozo y otro fijo en superficie, más el correspondiente milivoltímetro para medir dichas diferencias de potencial. El origen del fenómeno de potencial espontáneo en pozos fue estudiado en 1944 en Estados Unidos por Mounce y Rust mediante un recipiente circular con arcilla, agua dulce, una membrana permeable y agua salada.

Vieron que, en analogía a un pozo,pasa corriente del agua dulce a la arcilla y de ésta al agua salada: en sentido contrario viajan los cationes Na+ a través de la arcilla debido a las cargas acumuladas sobre su estructura laminar (potencial de membrana), no pudiendo ser atravesada por los aniones Cl- debido a su mayor tamaño. A su vez, pasa corriente del agua salada a la dulce a través de la membrana que representa la arenisca, entrela zona lavada y virgen donde en un caso típico hay mayor salinidad, dado que los Cl- tienen mayor movilidad que los Na+. 1

Cátedra de Geofísica Aplicada, U.N.P.S.J.B., Chubut, Argentina. Temas 6(b), 7(b) y 8(b) Perfiles Eléctricos de Pozo, Cálculo de Saturación de Fluidos

Chelotti, L., Acosta, N., Foster, M., 2009

A partir del estadounidense M. Wyllie (1949) el potencial espontáneoelectroquímico Eq -que equivale al potencial de difusión en prospección superficial- se expresa como: (K depende del tipo de lodo, aw y am son las actividades electroquímicas del agua de formación y del filtrado de lodo respectivamente) Pero también puede existir un potencial espontáneo de origen electrocinético -equivalente al potencial de filtración en superficie- debido a la diferencia depresiones entre la columna de lodo (usualmente mayor) y el fluido formacional a través del revoque depositado sobre la capa permeable como residuo sólido del filtrado de lodo (es decir como consecuencia de dicha diferencia de presiones. Este potencial espontáneo electrocinético Ek puede expresarse como: Ek= K ∆P Rmf/u (K depende del lodo, ∆P es la diferencia de presiones, Rmf es la resistividad delfiltrado de lodo y u la viscosidad del filtrado) Cuando Ek se anula, tenemos un potencial espontáneo estático denominado SSP. El potencial espontáneo frente a las arcilitas o lutitas generalmente tiende a seguir una secuencia de valores más o menos constante que define la llamada línea de arcillas o lutitas, y frente a formaciones permeables la curva de SP se aparta de dicha línea base. Cuando las capasde arenas tienen suficiente espesor, alcanzan una desviación pareja definiendo una línea de arenas. La deflexión de la curva frente a las capas permeables puede ser hacia la derecha o izquierda, dependiendo de las salinidades relativas de lodo y agua de formación. Cuando el filtrado del lodo es más dulce que el fluido formacional, la deflexión es hacia la izquierda (SP negativo, el más habitual),caso contrario hacia la derecha o positivo. No es importante el valor absoluto del potencial espontáneo sino el valor relativo respecto a la línea base de lutitas, cuya posición es fijada arbitrariamente por el ingeniero de perfilaje para que las desviaciones permanezcan dentro de la escala de graficación. Los valores medidos por la SP aumentan con la contraste de salinidades entre lodo y agua...