REGISTROS DE
RESONANCIA
MAGNETICA
NUCLEAR.
Dayana Bustillos
Dayana Bustillos
Teresa Castillo
Teresa Castillo
Stephanie Gutiérrez
Stephanie Gutiérrez
Daniel IturriDaniel Iturri
Efrén Sejas Efrén Sejas
CO
NTEN
IDO
CO
NTEN
IDO
INTRODUCCION.1. DESARROLO HISTORICO.2. MARCO TEORICO.
3. HERRAMIENTA.
4. EJEMPLO.
5. CONCLUSIONES.
6. BIBLIOGRAFIA.
INTR
OD
UC
CIÓ
N . Estos datos permiten identificar los tipos de fluidos y sus propiedades básicas,
la porosidad, las zonas
de transición y el potencial de producción en ambientes complejos.
DESA
RR
OLLO
H
ISTÓ
RIC
O
La Resonancia Magnética Nuclear (RMN) es un método
químico-físico basado
en las propiedades magnéticas de los núcleos atómicos.
Bloch y Purcell
Bloch y Purcell (EEUU) en 1945. Estos
(EEUU) en 1945. Estos
científicos recibieron
científicos recibieron
el premio Nobel en
el premio Nobel en 1952 por su
1952 por su descubrimiento.
descubrimiento.
MA
RC
O T
EÓ
RIC
O
La extraordinaria tecnología de adquisición de perfilaje de (RMN) ha
estado en continua evolución durante los
últimos diez años. Las
compañías petroleras
utilizan estas mediciones en una variedad de aplicaciones.
Principios
Principios Físicos de la
Físicos de la Resonancia
Resonancia
Magnéti
ca
Nucl
ear.
En el centro de la herramienta MRIL, un
imán permanente produce un campo magnético que magnetiza los materiales
de la formación. Una
antena que rodea a este
imán transmite energía
de radiofrecuencia hacia
la formación, en ráfagas
controladas con precisión en el tiempo en
forma de campo magnético oscilatorio.
Magneti
smo
Nucl
ear.
El núcleo de hidrógeno se
puede considerar como
una barra imantada cuyo eje magnético está alineado con el eje
del momento rotacional
del núcleo. Cuando hay
muchos átomos de hidrógeno presentes y
no existe ningún campo
magnético externo.
Pola
riza
ción.
Para hacer una medición
RMN los átomos de hidrogeno se alinean
como barras imantadas a
lo largo de la dirección de
un campo magnético
estático conocido como
B0. Esta polarización insume
Esta polarización insume
un tiempo característico
un tiempo característico
conocido como T1, que
conocido como T1, que
depende del medio que
depende del medio que
rodea al hidrogeno.
rodea al hidrogeno.
Reso
nanci
a
magnéti
ca
nucl
ear
Los movimientos de los
núcleos atómicos pueden
controlarse y detectarse
directamente con un
aparato de resonancia
magnética nuclear (RMN).
Muchos (aunque no
todos) núcleos atómicos
pueden pensarse como
pequeñas barras magnéticas que tienen un
polo norte y un polo sur.
La RNM se construye en base a una señal que proviene de los núcleos de hidrógeno. En el centro de la herramienta MRIL, un imán permanente produce un campo magnético que magnetiza los materiales de la formación.
Meca
nis
mos
inci
dente
s en los
pro
ceso
s de
rela
jaci
ón.
La amplitud de los ecos es
proporcional a la magnetización neta en el
plano transversal al
campo estático creado por
los imanes permanentes.
La amplitud del eco inicial
se relaciona directamente
con la porosidad de la
formación. La intensidad
de los ecos subsiguientes
se reduce exponencialmente durante
el ciclo de medición.
-Tamaño de poros.-Las propiedades del fluido presente en
el yacimiento.-La presencia de minerales
paramagnéticos en la roca.
-Los efectos de difusión de los fluidos.
Los tres mecanismos principales que
inciden en los tiempos de relajación
T2son:- La relajación de la superficie granular o
superficial- La relajación intrínseca del fluido.
- La relajación resultante de la difusión
molecular en un gradiente de B0 solo
afecta T2
Dependie
nte
de la
poro
sidad
Relajación de la Superficie
Granular:Los fluidos que se encuentran
cercanos o en contacto con la
superficie de los granos,
relajan mucho más rápido que
aquellos alejados de dichas
superficies. Debido a las
complejas interacciones
magnéticas que ocurren entre
los protones de los fluidos y
los átomos de impurezas
paramagnéticas en la
superficie de los granos,
Dependie
nte
del ti
po d
e
fluid
o
Relajación Intrínseca del
Fluido: Por ejemplo, la contribución de la relajación intrínseca del
fluido se debe principalmente ala interacción magnética
entre los protones de las
moléculas del fluido, la
que a menudo se denomina interacción
espín-espín.
Resumen de los tiempos de relajación de los distintos fluidos en función del mecanismo de relajación.
HERRAMIENTA
HERRAMIENTASS
. M
RIL
(R
egis
tro d
e
Imágenes
por
Reso
nanci
a
Magnéti
ca).
La herramienta MRIL de
NUMAR mide fracciones cilíndricas
(shells) resonantes y
concéntricas, de espesor variable, y a
distancias fijas de la
herramienta, determinándose la DOI
según el tamaño del
agujero y la posición
de la herramienta en
el mismo.
Herr
am
ienta
C
MR
.
En 1995 la herramienta
Combinable de Resonancia Magnética
CMR, fue introducida por
Schlumberger. Consta de
una antena corta direccional, ubicada
entre dos imanes optimizados, enfocado la
medición de la herramienta en una zona
vertical de 6 pulgadas y
hasta 1.1 pulgadas dentro de la formación.
La
herr
am
ienta
M
R s
canner
La difusión molecular es
la clave para revelar
las propiedades de los
fluidos derivadas de
los datos RMN. El gas
y el agua poseen velocidades de difusión características
que pueden ser calculadas para determinadas condiciones de fondo
de pozo.
El diseño de la herramienta
MR Scanner ofrece la DOI
fija de un dispositivo de
patín, con la flexibilidad de
las DOI múltiples de las
fracciones cilíndricas
resonantes. Consta de una antena
principal optimizada para
obtener datos de las
propiedades de los fluidos y
dos antenas más cortas, de
alta resolución, más
adecuadas para la
adquisición de las propiedades RMN básicas.
Com
para
ción
de las
herr
am
ienta
s
Convencional:-Más sensibles a los materiales en la matriz
mineral que a los fluidos
presentes en los poros.
-Los instrumentos están
fuertemente influidos
por la presencia de minerales conductivos.
-Requiere calibración de la
herramienta con la litología
RM
NR
MN
- La caracterización de
- La caracterización de
hidrocarburos y la porosidad
hidrocarburos y la porosidad
no depende de la litología.
no depende de la litología.
- No necesita de fuentes
- No necesita de fuentes
radioactivas.
radioactivas. -Con una buena DOI se
-Con una buena DOI se
puede asumir la porosidad
puede asumir la porosidad
como la porosidad total.
como la porosidad total.
-La medición proviene de
-La medición proviene de
una región la cual se
una región la cual se
encuentra libre de los
encuentra libre de los
efectos de invasióncomo los
efectos de invasióncomo los
del filtrado de lodo.
del filtrado de lodo. -Los datos de saturación de
-Los datos de saturación de
agua son independientes de
agua son independientes de
los datos de salida
los datos de salida obtenidos.obtenidos.
Aplica
ciones
identi
fica
ción d
e
hid
roca
rburo
s co
n
RM
NA
.
A pesar de la variabilidad
de las propiedades RMN
de los fluidos, a menudo
se puede predecir la
ubicación de las señales
de fluidos de diferentes
tipos en la distribución
de T2, o si hay datos
medidos disponibles, se
puede identificar. Esta
capacidad provee una
importante información
para la interpretación de
datos de RMN y hacen
que muchas aplicaciones
sean válidas.
Propie
dades
de
los
fluid
os:
Las herramientas MRIL-
PRIME estudian los fluidos
en una zona delgada a
pocas pulgadas de la
pared del pozo. Estas
herramientas pueden
determinar la presencia y
las cantidades de diferentes fluidos así
como también algunas de
las propiedades específicas de los fluidos.
- Tamaño poral y porosidad:
El comportamiento de RMN de un fluido en el espacio poral de una roca de yacimiento es diferente al comportamiento de RMN en fluido en bruto. A medida que el tamaño de los poros que contiene agua disminuye.
Dete
rmin
aci
ón d
e
BV
I: Hace referencia al agua
contenido en el espacio
poroso que no se mueve
en la roca y en lacara de
pozo durante la producción. Este volumen es determinado
de la medición de la
permeabilidad, pero
puede ser estimado
razonablemente de una
curva de presión capilar.
Se u
tiliz
an d
os
méto
dos
para
la
dete
rmin
aci
ón d
el
BV
I
1. Cutoff BVI (CBVI): se
basa en un valor fijo de t2
(t2cutoff), que divide la
distribución t2 en dos
componentes: un compuesto de tamaños de
poros que contienen agua
den los límites y el otro
consiste en tamaños de
poros conteniendo de
fluidos libres. 2. BVI espectral (SBVI): se
basa en el reconocimiento
de que un poro dado
puede contener tanto libre
como fluidos de los
límites.
El r
egis
tro R
MN
pro
vee la
sig
uie
nte
in
form
aci
ón:
-Porosidad independiente de
la mineralogía. -Distribución de la
porosidad, complementada
con la distribución de
tamaños porales en
formaciones saturadas con
agua. -Permeabilidad, determinada a partir del
índice de fluido libre y el
volumen de agua irreducible. -Volumen de agua
irreducible y fluido libre, si
hay un valor confiable de T2.
La h
err
am
ienta
MR
IL
Sum
inis
tra la
si
guie
nte
in
form
aci
ón: -Cantidad de fluido en la
roca.-Propiedades de los
fluidos.-Tamaño de los poros, que contienen el fluido.
Prove
e d
ato
s dete
rmin
ante
s para
:
-Distinguir zonas productoras.-Evaluar yacimientos de
petróleo y/o gas de
litología compleja.-Determinar saturación de
petróleo residual.-Identifica crudos pesados
y mediana viscosidad.
-Estudiar formaciones de
baja porosidad y permeabilidad
EJE
MP
LO
.
El instrumento de RMN produce un registro del pozo que
deja constancia de los
datos procesados como una función de
profundidad. A continuación encontrarás una parte
de un típico registro de pozo.
Inte
rpre
taci
ón d
e
cada c
olu
mna
-En la columna A: aquí se encuentra la
escala de profundidad en ft.
-La columna B: representa la litología
que tiene el pozo en ese intervalo.
-La columna C: muestra un registro de la
permeabilidad al fluido derivada de la
RMN. La permeabilidad cambia por
orden de magnitud en esta sección.
En la formación de granos finos la
permeabilidad es insignificante,
mientras que en la sección superior
de granos gruesos es sustancial.
-Columna D: representa el tipo de fluido
presente en la roca.-Columna E: ilustra la distribución de
tamaño de los poros, según se
deduce de las mediciones de RMN.
CO
NC
LUSIO
NES
El perfilaje RMN identifica y cuantifica
la geometría de la roca y la movilidad
de los fluidos, basado en las
características de la relajación.
- Uno de los aspectos singulares de las
mediciones de RMN es que detecta y
distingue fluidos diferentes en sitio,
sin hacerlos fluir y analiza los fluidos
en la matriz de la roca.- Debido a diferencias en tiempos de
relajamiento y/o difusividad entre
fluidos, - Puede extraer información tal como
tamaño poral, - El éxito en la identificación y
cuantificación de hidrocarburos se
debe a que integra los datos de
perfiles
GRA
CIA
SG
RA
CIA
S