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Caso de Estudio: Determinación Exacta de la Porosidad y del Volumen de Kerógeno Para un Yacimiento de Gas de Lutita

La Determinación de la Litología, del TOC y de la Densidad de la Matriz Con el Servicio Litho Scanner Establecen la Calidad de un Yacimiento en Canadá

Challenge: Determinar la porosidad y el volumen de kerógeno para identificar la calidad del yacimiento con la mayor exactitud posible, utilizando un modelo petrofísico de datos de registros convencionales para un yacimiento complejo de gas de lutita.

Solution: Correr el servicio de espectroscopía de alta definición Litho Scanner para medir concentraciones elementales extremadamente exactas a fin de determinar la fracción en peso seco del carbono orgánico total (TOC), sin introducir variabilidad alguna con respecto a otros servicios de adquisición de registros y análisis de laboratorio.

Result: Se determinó de manera exacta y cuantitativa la fracción en peso del TOC y la densidad de la matriz corregida por el TOC, lo cual se utilizó con la medición de la densidad volumétrica para determinar con exactitud la porosidad e identificar la calidad del yacimiento.

Yacimiento de gas de lutita litológicamente complejo

Un operador de Canadá necesitaba determinar la calidad de un yacimiento, incluida la porosidad y el volumen de kerógeno, en un yacimiento de gas de lutita litológicamente complejo que comprende múltiples tipos de arcilla además de cuarzo, feldespato, calcita, dolomía, anquerita y pirita. Pero los modelos petrofísicos que utilizan registros convencionales de resistividad, porosidad y acústicos son insuficientes para la cuantificación exacta de la litología de formaciones complejas y el volumen de kerógeno, lo que constituye un paso necesario para la determinación exacta de la porosidad y la calidad de un yacimiento.

Concentraciones elementales y TOC cuantitativo y exacto

El nuevo servicio de espectroscopía de alta definición Litho Scanner revoluciona la espectroscopía de rayos gamma para posibilitar la descripción detallada de los yacimientos complejos. Además de medir los elementos clave en una amplia diversidad de formaciones de roca con mayor precisión y exactitud que lo logrado previamente, el servicio Litho Scanner provee una determinación cuantitativa autónoma del TOC, independiente de la porosidad, la resistividad y la salinidad de la formación.

El TOC obtenido con el servicio Litho Scanner se basa en mediciones directas, obtenidas exclusivamente con la herramienta Litho Scanner, tanto de la concentración elemental de carbono como de la cuantificación exacta de los minerales carbonatados presentes en la formación, lo que determina el contenido de carbono asociado con esos minerales.

La diferencia entre ambos es el TOC presentado como un registro continuo, disponible en el sitio del pozo, lo que evita la necesidad de esperar el análisis de núcleos realizado en el laboratorio. La densidad de la matriz se deriva de las fracciones en peso de los elementos determinadas por el servicio Litho Scanner y se corrige por el TOC. La densidad de la matriz corregida, en conjunto con la medición convencional de la densidad volumétrica, proporciona la porosidad exacta.

Porosidad y densidad de la matriz corregida por el TOC

El gran número de fracciones en peso de elementos medido con el servicio Litho Scanner fue utilizado en el módulo de inversión sísmica multicomponente Techlog Quanti del software ELAN para resolver fácilmente la litología de formaciones complejas. Tal como se muestra en el registro superior (izquierda), nuevamente se obtuvo una concordancia excelente con las mediciones derivadas de los núcleos.

Para computar la porosidad correcta a partir de una medición de densidad volumétrica, se requiere un valor exacto de densidad de la matriz. No obstante, la densidad de grano determinada a partir de las concentraciones elementales no da cuenta del kerógeno presente en la roca, lo que la hace más pesada que la densidad de grano obtenida de los núcleos, como se muestra en el Carril 2 del registro inferior (izquierda). El TOC (Carril 1) fue utilizado para corregir la densidad de grano computada a partir de los elementos para proporcionar una concordancia significativamente mayor con la densidad de grano medida en los núcleos (Carril 2). La densidad de grano corregida se basa enteramente en las mediciones Litho Scanner, de manera que se obtiene como una salida independiente de una sola herramienta.

La porosidad total calculada utilizando la densidad volumétrica y la densidad de la matriz corregida por el carbono orgánico muestra mucha mayor concordancia con las mediciones de porosidad derivadas de los núcleos (Carril 5), en comparación con la porosidad no corregida del Carril 4.


Download: Determinación exacta de la porosidad y del volumen de kerógeno para un yacimiento de gas de lutita (0.81 MB PDF)

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