Secuencia Recomendada para el Estudio de Coronas (Núcleos)

por Marcelo A. Crotti (Última modificación - 28 de marzo de 2003)

Como muchos temas relacionados con los reservorio de hidrocarburos, el planteo de esta página no admite una solución única. En consecuencia, el objetivo de esta página no es el de brindar una "receta" de aplicación universal, sino fundamentar y analizar algunas decisiones críticas, asociadas al estudio de coronas (núcleos), con el fin de facilitar la toma de decisiones.

En el texto ¿Qué ensayos deben realizarse sobre las coronas? se mencionan muchos de los puntos a tener en cuenta durante el procesamiento de una corona. En dicha página se muestra que para maximizar el aprovechamiento de la corona es necesario establecer claramente las respuestas que esperan obtenerse a partir de la misma. Sin embargo no se detalla la forma en que un tipo de estudios interfiere (en tiempo o en calidad de resultados) con otra clase de mediciones posibles, o la forma óptima de encadenar estudios para sacar el máximo provecho posible con el mínimo de costos y en tiempos aceptables para los distintos objetivos.

Aquí trataremos de analizar, justamente, el manejo adecuado de la corona para optimizar los parámetros mencionados.

Ensayos destructivos y no destructivos.

Básicamente, la interferencia entre diferentes tipos de estudio, se relaciona con la mayor o menor alteración que se produce en el material empleado. Si la alteración es importante, puede impedir la realización de ensayos posteriores.

Por lo tanto, decimos que un ensayo es destructivo cuando el material empleado no puede re-utilizarse en mediciones posteriores.

Sin embargo, aunque no lo parece a simple vista, esta definición es muy ambigua.

Típicos ensayo no destructivos son la medición gamma de laboratorio y todas las descripciones visuales de la corona.

Y, con las excepciones mencionadas, casi todos los demás ensayos son destructivos en mayor o menor medida. Hasta la simple operación de almacenamiento de la corona puede alterar la mojabilidad de la roca.

El "Slabbing" y la extracción de otras muestras.

El "slabbing", o "feteado" del medio poroso, es una operación primaria destinada a describir y preservar un tercio longitudinal de la corona. Esta operación presenta diferentes tipos de incompatibilidades con otras operaciones primarias a realizar sobre la corona.

Las muestras de Pleno Diámetro.

El "slabbing" y los estudios a pleno diámetro son un ejemplo de destrucción complementaria. El "slabbing" destruye (literalmente) las muestras de pleno diámetro. Pero la preservación de muestras de pleno diámetro "destruye" la continuidad sedimentaria del "slabbing".

En los casos en que ciertos estudios representativos sólo pueden hacerse sobre muestras de pleno diámetro (conglomerados, muestras fisuradas, etc) la interferencia entre ambas operaciones es de difícil solución.

Las muestras de pequeño diámetro.

Las denominadas muestras de pequeño diámetro (o "plugs" en la terminología inglesa) son muestras de 25 mm o 38 mm de diámetro, obtenidas mediante sacabocados diamantados, a partir de la corona.

Normalmente estas muestras se obtienen conforme al esquema representado en la Figura 1.

Figura 1:Principales tipos de muestras extraídas de una corona (núcleo)

El cilindro principal esquematizado en la Figura 1 corresponde a una muestra de pleno diámetro, que no es otra cosa que un trozo de corona (núcleo) al que se le regularizan los extremos para darle la forma de un cilindro regular. Las líneas dibujadas en este cilindro representan la estratificación comúnmente observada en rocas sedimentarias. El ángulo de buzamiento y la magnitud de la estratificación varía a lo largo de la columna sedimentaria, pero, normalmente es posible identificar visualmente la orientación de dicha estratificación.

Es justamente la identificación de los planos sedimentarios lo que permite diferenciar las posibles muestras de pequeño diámetro esquematizadas en la Figura 1.

• Vertical: es una muestra paralela al eje principal de la corona.
• Horizontal A: Es una muestra tomada a 90 del eje principal de la corona, orientada de tal modo que no corte los planos sedimentarios.
• "Horizontal" B: Es una muestra no necesariamente horizontal en la corona, pero orientada según la dirección de buzamiento de los sedimentos. Se acepta que es la muestra orientada según la dirección principal de flujo en el reservorio.
• Horizontal C: También está tomada a 90° del eje principal de la corona, pero se la incluye sólo como ejemplo de una mala muestra, dado que "corta" los planos de estratificación.

En términos generales, el muestreo sistemático obedece a una frecuencia de:

• Una muestra Vertical por metro.
• Una muestra Horizontal A cada 25 cm ó 30 cm.

Nota: Aunque posiblemente más representativas para caracterizar los flujos dominantes en el reservorio, las muestras "Horizontal" B rara vez se extraen debido a que ocupan y "destruyen" una fracción más importante de la corona.

Con respecto al "slabbing" este tipo de muestras presenta sólo una interferencia parcial.

Si las muestras de pequeño diámetro se extraen en primer lugar, cuando se realiza el "slabbing", éste registra alguna de las marcas donde se extrajo cada una de las muestras.

• Las muestras identificadas como Vertical pueden planificarse de modo que no interfieran con el tercio de corona que se almacena.
• Las muestras Horizontal A inevitablemente terminan dejando marcas en el "slabbing" pues, mientras este último sigue un plano vertical continuo desde la base al tope de la corona, las muestras Horizontal A deben respetar los planos sedimentarios cuya orientación suele variar notablemente a lo largo de la estructura. Sólo en el caso de un buzamiento totalmente homogéneo, o en ausencia de buzamiento, se puede planificar la extracción de muestras sin que interfiera con el tercio separado en la operación de "slabbing".

Por otro lado si el "slabbing" es la primera operación a que se somete la corona, esta situación puede acarrear los siguientes inconvenientes para la etapa de muestreo y mediciones sistemáticas de propiedades petrofísicas (porosidad, permeabilidad, susceptibilidad, permeabilidad relativa, presión capilar, etc).

• La exposición al ambiente y los fluidos de corte, durante la operación de "slabbing", pueden alterar la mojabilidad y contenido de fluidos de la corona.
• La eliminación de 1/3 de la corona suele dar lugar a que las muestras orientadas que se esquematizan en la Figura 1, resulten de menor diámetro o longitud que los que se obtendrían sobre la corona completa. Y, si las muestras no reúnen ciertas condiciones geométricas (VP, longitud, área), pueden resultar inapropiadas para algunos ensayos de laboratorio.

Secuencia Sugerida

En función de todo lo expuesto puede establecerse una secuencia de procesamiento de la corona, donde se incluyen algunas tomas de decisiones que deben realizarse en cada caso particular.

• En coronas de pozos exploratorios o en niveles identificados como no-reservorios, el "slabbing" y preservación del tercio correspondiente, es la primera operación a realizar sobre la corona. Esta recomendación incluye también un dato tomado de la experiencia: Cuanto más operaciones se realicen sobre una corona, mayor es el riesgo de perder accidentalmente parte del material.
• En coronas destinadas a caracterización de reservorios, la operación primaria sólo debe ser la de orientación y marcado de la corona. El "slabbing" debe posponerse hasta después de asegurar la obtención de todas las muestras que requiera la caracterización petrofísica y de movimiento de fluidos en el reservorio.
• Nota: Junto con la extracción sistemática de una muestra cada 25 ó 30 cm, es conveniente incluir la obtención de un duplicado (una muestra o más por metro) que se debe conservar preservado (Ej: polietileno, aluminio y parafina) y refrigerado (alrededor de 5°C). Esta muestra es apta para estudios de mojabilidad, desplazamiento de fluidos en "estado nativo", o caracterización geoquímica de los fluidos retenidos en el medio poroso.
• En coronas destinadas a caracterización de reservorios, la operación primaria sólo debe ser la de orientación y marcado de la corona. El "slabbing" debe posponerse hasta después de asegurar la obtención de todas las muestras que requiera la caracterización petrofísica y de movimiento de fluidos en el reservorio.

Mas temas sobre las propiedades básicas del medio poroso

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