REGISTROS DE RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR. Dayana Bustillos Teresa Castillo Stephanie Gutiérrez Daniel Iturri Efrén Sejas

CONTENIDO INTRODUCCION. 1. DESARROLO HISTORICO. 2. MARCO TEORICO.   3. HERRAMIENTA. 4. EJEMPLO. 5. CONCLUSIONES. 6. BIBLIOGRAFIA. CONTENIDO

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. INTRODUCCIÓN.

La Resonancia Magnética Nuclear (RMN) es un método químico-físico basado en las propiedades magnéticas de los núcleos atómicos. Bloch y Purcell (EEUU) en 1945. Estos científicos recibieron el premio Nobel en 1952 por su descubrimiento. DESARROLLO HISTÓRICO

Evolución de las herramientas de medición de RMN LOGGING

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. MARCO TEÓRICO

Principios Físicos de la Resonancia

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. Magnética Nuclear.

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. Magnetismo Nuclear.

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 un tiempo característico conocido como T1, que depende del medio que rodea al hidrogeno. Polarización.

Resonancia magnética nuclear 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. Resonancia magnética nuclear

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.

Mecanismos incidentes en los procesos de relajación. 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. Mecanismos incidentes en los procesos de relajación.

-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

Dependiente de la porosidad 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, Dependiente de la porosidad

Dependiente del tipo de fluido 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. Dependiente del tipo de fluido

Resumen de los tiempos de relajación de los distintos fluidos en función del mecanismo de relajación.

    HERRAMIENTAS

. MRIL (Registro de Imágenes por Resonancia Magnética). 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. . MRIL (Registro de Imágenes por Resonancia Magnética).

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. Herramienta CMR.

La herramienta MR scanner 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. La herramienta MR scanner

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.

Comparación de las herramientas 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 Comparación de las herramientas

- La caracterización de hidrocarburos y la porosidad no depende de la litología. - No necesita de fuentes radioactivas. -Con una buena DOI se puede asumir la porosidad como la porosidad total. -La medición proviene de una región la cual se encuentra libre de los efectos de invasióncomo los del filtrado de lodo. -Los datos de saturación de agua son independientes de los datos de salida obtenidos. RMN

Aplicaciones identificación de hidrocarburos con RMNA. 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. Aplicaciones identificación de hidrocarburos con RMNA.

Propiedades de los fluidos: 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. Propiedades 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.

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. Determinación de BVI:

Se utilizan dos métodos para la determinación del BVI 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. Se utilizan dos métodos para la determinación del BVI

El registro RMN provee la siguiente información: -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. El registro RMN provee la siguiente información:

La herramienta MRIL Suministra la siguiente información: -Cantidad de fluido en la roca. -Propiedades de los fluidos. -Tamaño de los poros, que contienen el fluido. La herramienta MRIL Suministra la siguiente información:

Provee datos determinantes 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 Provee datos determinantes para:

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. EJEMPLO.

Interpretación de cada columna -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. Interpretación de cada columna

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 CONCLUSIONES

GRACIAS