Registro de resistividad

El registro de resistividad es un método de registro de pozos que caracteriza la roca o el sedimento en un pozo midiendo su resistividad eléctrica . La resistividad es una propiedad fundamental del material que representa la resistencia que ofrece un material al paso de la corriente eléctrica . En estos registros, la resistividad se mide utilizando cuatro sondas eléctricas para eliminar la resistencia de los cables de contacto. El registro debe realizarse en pozos que contengan lodo o agua eléctricamente conductores, es decir, con una concentración suficiente de iones en el fluido de perforación.

De hecho, en los fluidos del pozo, los portadores de carga eléctrica son solo iones ( cationes y aniones ) presentes en solución acuosa en el fluido. En ausencia de iones disueltos, el agua es un conductor eléctrico muy deficiente. De hecho, el agua pura se disocia muy poco por su autoionización (a 25  °C, pK _w = 14 , por lo que a pH = 7, [H ⁺ ] = [OH ^– ] = 10 ⁻⁷ mol/L) y, por lo tanto, el agua en sí misma no contribuye significativamente a la conducción de electricidad en una solución acuosa. La resistividad del agua pura a 25  °C es de 18 MΩ·cm, o su conductividad (C = 1/R) es de 0,055 μS/cm. Los portadores de carga eléctrica en solución acuosa son solo iones y no electrones como en los metales . La mayoría de los minerales comunes como el cuarzo ( SiO₂ ) ocalcita(CaCO₃ ) que se encuentran respectivamente en formaciones silíceas y carbonáceas sonaislantes eléctricos. En la exploración minera, algunos minerales sonsemiconductores, por ejemplo,la hematita(Fe₂ O₃ ),magnetita(Fe₃ O₄ ) ycalcopirita(CuFeS₂ ) y cuando están presentes en cantidades suficientemente grandes en el yacimiento, pueden afectar la resistividad de la formación huésped. Sin embargo, en la mayoría de los casos (perforación de petróleo y gas, perforación de pozos de agua), las fases minerales sólidas no contribuyen a la conductividad eléctrica: la electricidad es transportada por iones en solución en el agua de los poros o en el agua que llena las grietas de las rocas duras. Si los poros de la roca no están saturados de agua, sino que también contienen gases como aire por encima delnivel freáticoohidrocarburoscomometanoyalcanos, la conductividad también disminuye y la resistividad aumenta.

El registro de resistividad se utiliza en la exploración minera (por ejemplo, para la exploración de yacimientos de hierro y cobre ), la exploración geológica ( depósitos geológicos profundos , pozos geotérmicos ) y la perforación de pozos de agua. Es una herramienta indispensable para la evaluación de formaciones en la perforación de pozos de petróleo y gas. Como se mencionó anteriormente, la mayoría de los materiales rocosos son esencialmente aislantes eléctricos , mientras que los fluidos que contienen son conductores eléctricos . A diferencia de las soluciones acuosas que contienen iones conductores , los fluidos de hidrocarburos son prácticamente infinitamente resistivos porque no contienen portadores de carga eléctrica. De hecho, los hidrocarburos no se disocian en iones debido a la naturaleza covalente de sus enlaces químicos . Cuando una formación es porosa y contiene agua salada, la resistividad general será baja. Cuando la formación contiene hidrocarburos o tiene una porosidad muy baja, su resistividad será alta. Los valores altos de resistividad pueden indicar una formación con hidrocarburos.

En la exploración geológica y la perforación de pozos de agua , las mediciones de resistividad también permiten distinguir el contraste entre acuitardo arcilloso y acuífero arenoso debido a su diferencia en porosidad, conductividad del agua de poro y de los cationes ( Na ⁺, K ⁺, Ca ²⁺y Mg ²⁺) presente en el espacio interlaminar de los minerales arcillosos cuya doble capa eléctrica externa también está mucho más desarrollada que la del cuarzo .

Generalmente, durante la perforación, los fluidos de perforación invaden la formación, y la herramienta mide los cambios en la resistividad en la zona invadida. Por esta razón, se utilizan varias herramientas de resistividad con diferentes longitudes de investigación para medir la resistividad de la formación. Si se utiliza lodo a base de agua y se desplaza petróleo, los registros de resistividad más profundos (o los de la zona intacta, lo suficientemente alejada de la zona perturbada del pozo) mostrarán una conductividad menor que la de la zona invadida. Si se utiliza lodo a base de petróleo y se desplaza agua, los registros más profundos mostrarán una conductividad mayor que la de la zona invadida. Esto proporciona no solo una indicación de los fluidos presentes, sino también, al menos cualitativamente, si la formación es permeable o no.

• Ley de Archie : Relación entre la conductividad eléctrica de una roca y su porosidad. 
• Lodo de perforación : auxiliar para perforar pozos en el suelo. 
• Evaluación de formaciones : evaluación de la producción de pozos perforados para la extracción de petróleo o gas. 
• Registros eléctricos (en: Evaluación de la formación)
• Registro de pozos : registro detallado del contenido del pozo. 

• Apparao, A. (1997). Desarrollos en métodos geoeléctricos. Taylor & Francis.