Resumen: El objetivo de esta publicación, muy al contrario de lo que establece el título, no es dilucidar que método es mejor que otro en todas las circunstancias. Por el contrario, la meta es promover el uso conjunto de los diferentes métodos para lograr los mejores resultados, entendiendo que cada uno tiene sus fortalezas y debilidades a través de una lectura amena y sencilla. También se mostrará como el registro de espectroscopia nuclear es de valor para conocer los volúmenes de minerales presentes en la formación, y al integrar todos los datos en forma armónica y holística se crea el máximo valor a partir de los datos existentes en un yacimiento de arenisca de la Cuenca del Lago de Maracaibo.

Introducción:

En primer lugar veamos una tabla que expondrá algunas características de cada método (XRD: Difracción de rayos X; FTIR: Espectroscopia por rayos infrarrojos; SEM: Microscopia de Barrido).

Otros métodos que no son contemplados en esta publicación igualmente tienen sus ventajas y limitaciones.

 

Tablas como la anterior pueden y han inducido a petrofísicos a establecer que el XRD siempre brinda los mejores resultados cuantitativos en todas las circunstancias y eso no es necesariamente cierto.

Resultados: A continuación se mostrará un ejemplo donde se deseaba hacer una correlación núcleo perfil de los volúmenes de arcilla. En lugar de usar aisladamente los datos de XRD, en primer lugar, se graficaron los volúmenes de arcilla obtenidos a partir del XRD versus los resultados obtenidos de las secciones finas. Se encontró amplia diferencia en cuatro muestras (1-4) en términos de volumen de arcilla (hasta 20 % de diferencia). Las muestras 5 y 6 presentan resultados coherentes entre ellas y por tanto se descarta un problema de calibración/interpretación. El gráfico de cuarzo también muestra estas diferencias, así que esta discrepancia necesitaba ser reconciliada. Un método dice que la roca es limpia y el otro método muestra que el contenido de arcilla es alta. La variación en porosidad efectiva, permeabilidad, saturación de agua irreducible y libre será sustancialmente alta dependiendo del método elegido.

 

Figura 1. Comparación entre los datos de XRD y secciones finas de 6 muestras disponibles en el yacimiento

Al visualizar las secciones finas de la siguiente figura se observa con claridad el alto volumen de arcilla presente. Las imágenes SEM muestran también alto volumen de arcilla detrítica, sin una estructura cristalina definida. Lo anterior dificulta la correcta cuantificación de los volúmenes por el XRD. Sin embargo, existe una duda razonable que los resultados obtenidos por Sección Fina y SEM solo representan un pequeño volumen de roca y los resultados de XRD podrían ser más representativos en escala de registro. Así mismo es necesario validar si el valor numérico establecido por sección fina es razonable.

 

Figura 2. Secciones finas y SEM de las muestras 3 y 4 donde se evidencia el alto volumen de arcilla presente

En este punto se decidió incorporar los datos del registro de espectroscopia nuclear tomado en el pozo para resolver esta interrogantes. Se utilizó un enfoque determinístico basado en las ecuaciones propuestas por Herron para calcular el volumen de arcilla (SPE 77631), igualmente se determinó el volumen de arcilla a partir del registro gamma ray usando Larinov 2.

De acuerdo a los resultados obtenidos en este enfoque están más cercanos los datos de volúmenes de arcilla a partir de las secciones finas que los reflejados por el XRD.

 

Figura 3. Comparación entre los datos de XRD y secciones finas con los resultado obtenidos de un registro de espectroscopia nuclear, y el registro gamma ray

Para complementar aún más los resultados se utilizó un modelo multimineral utilizando como registro de entrada Gr, RHOB, NPHI, U, resistividad, Si, Al, Fe y Ca.

Figura 4. Comparación entre los datos de XRD y secciones finas de 6 muestras con los resultados de una evaluación multimineral

Estos resultados reflejan también que el XRD subestima los volúmenes de arcilla en este núcleo.


Conclusiones:

La sana práctica de utilizar un enfoque integrado nos permitió ahorrar tiempo y recursos al identificar el alto volumen de arcilla presente en la formación que el método de XRD no pudo identificar en este caso. Incorporar los datos del registro de espectroscopia nuclear usando un enfoque determinístico y posteriormente uno probabilístico permitió concluir que el volumen de arcilla determinado por las secciones finas era lógico.

En ausencia de un registro de espectroscopia nuclear se puede utilizar un modelo de evaluación probabilístico para estimar volumen de arcilla si existe un set de registros robusto.

Agradecimiento

Los conceptos aquí establecidos se enriquecieron en trabajo colaborativo junto con Hugo Govea

 Referencias Bibliográficas

  • Aguilar, Barboza, Marquez. SPE-WVS-439. “Use of spectroscopy nuclear logs to enhance clay volume determination in Misoa Formation “.
  • Ruessink & Harville. SPE 23828. Quantitative analysis of bulk mineralogy
  • Kristianto, Jong & Moinnard SPE 144248 Comparison de log conventional evaluation with neutron spectroscopy logs and XRD laboratory analysis. A case of study.
  • Tavakoli . V. Geological Core Analysis: Application to Reservoir Characterization. Editorial Springer
  • Clays and Clay Minerals, Vol. 49, No. 6, 514-528, 2001.