MÉTODO Y SISTEMA PARA DETERMINAR UN VALOR INDICATIVO DE SATURACIÓN DE GAS DE UN YACIMIENTO
ANTECEDENTES La diagrafía de sondeo es una técnica utilizada para identificar características de yacimientos terrestres que rodean a un barreno. La interrogación de un yacimiento que rodea a un barreno para identificar una o más características puede ser por medio de sonido, corriente eléctrica, ondas electromagnéticas, o partículas nucleares de alta energía (por ejemplo, partículas gamma y neutrones) . La recepción de la partícula o señal de interrogación, y la determinación de una propiedad del yacimiento a partir de dicha partícula o señal, es en muchos casos una tarea complicada que algunas veces involucra detectar las partículas o señales de interrogación en múltiples detectores en una herramienta de registro. Cualquier sistema o método que simplifique la detección de partículas o señales de interrogación, y que por lo tanto simplifique la determinación de la propiedad del yacimiento, proporciona una ventaja competitiva en el mercado. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS O FIGURAS Para una descripción detallada de modalidades de ejemplo, ahora se hará referencia a los dibujos
adjuntos en los cuales: La figura 1 muestra un sistema de conformidad con por lo menos algunas modalidades; la figura 2 muestra una vista en sección transversal simplificada de una herramienta de registro de conformidad con por lo menos algunas modalidades; la figura 3 muestra una pluralidad de gráficas de velocidad de conteo como función del tiempo de conformidad con por lo menos algunas modalidades; la figura 4 muestra una relación ilustrativa entre la relación de velocidad de conteo inelástica a velocidad de conteo de captura, porosidad y saturación de gas de un yacimiento de conformidad con por lo menos algunas modalidades; la figura 5 muestra un método de conformidad con por lo menos algunas modalidades; y la figura 6 muestra un sistema de cómputo de conformidad con por lo menos algunas modalidades.
NOTACIÓN Y NOMENCLATURA A lo largo de la siguiente descripción y las reivindicaciones se usan ciertos términos para referirse a componentes de sistemas particulares. Como lo apreciará alguien con experiencia en la técnica las compañías de servicios en campos petroleros pueden referirse a un
componente por medio de nombres diferentes. Este documento no pretende distinguir entre componentes que difieren en nombre sino en función. En la siguiente discusión y en las reivindicaciones, los términos "incluye" y "comprende" se usan en una forma abierta, y por lo tanto deben interpretarse que significan "incluyendo, pero sin limitarse a...". Asimismo, el término "acoplar" o "acopla" pretende significar una conexión ya sea directa o indirecta. Por lo tanto, si un primer dispositivo se acopla a un segundo dispositivo, esa conexión puede ser a través de una conexión directa o a través de una conexión indirecta vía otros dispositivos y conexiones. "Gamma" o "gammas" significarán energía creada y/o liberada debido a la interacción de neutrones con átomos, y en particular núcleos atómicos, e incluirá dicha energía si dicha energía se considera una partícula (es decir, partícula gamma) o una onda (es decir, rayos u ondas gamma) . "Curva de decrecimiento de velocidad de conteo gamma" significará, para un detector gamma particular, una pluralidad de valores de conteo, cada valor de conteo basado en gammas contadas durante un intervalo de tiempo particular. Los valores de conteo pueden ajustarse hacia arriba o hacia abajo para compensar diferencias en los
números de neutrones que dan lugar a las gammas o diferentes herramientas, y como tal el ajuste no negará el estado de una "curva de decrecimiento de velocidad de conteo gamma". "Velocidad de conteo inelástica" significará una velocidad de conteo gamma durante periodos de tiempo cuando gammas creadas por colisiones inelásticas son las gammas predominantes creadas y/o contadas (por ejemplo, durante un periodo de aumento brusco de neutrones). La presencia minoritaria de gammas de captura contadas no obviará un estado de la velocidad de conteo como una velocidad de conteo inelástica. "Velocidad de conteo de captura" significará una velocidad de conteo de gammas durante periodos de tiempo cuando gammas creadas por captura térmica de neutrones son las gammas predominantes creadas y/o contadas (por ejemplo, periodos de tiempo después del aumento brusco de neutrones) . La presencia minoritaria de gammas inelásticas contadas no obviará un estado de la velocidad de conteo como velocidad de conteo de captura.
DESCRIPCIÓN DETALLADA La siguiente discusión está dirigida a varias modalidades de la invención. Aunque pueden preferirse una o más de estas modalidades, las modalidades descritas no
deben interpretarse, o de otra manera utilizarse, como limitación del alcance de la descripción, incluyendo las reivindicaciones. Además, alguien con experiencia en la técnica entenderá que la siguiente descripción tiene una amplia aplicación, y la discusión de cualquier modalidad sólo pretender ser ejemplo de esa modalidad, y no pretende sugerir que el alcance de la descripción, incluyendo las reivindicaciones, está limitado a esa modalidad . Las varias modalidades se desarrollaron en el contexto de herramientas de registro cableadas, y por lo tanto la siguiente descripción se basa en el contexto de desarrollo; sin embargo, los varios sistemas y métodos hallan aplicación no sólo en herramientas de registro cableadas, sino también en herramientas que miden mientras se perfora (MWD: measuring-while-drilling) y registran mientras se perfora (L D: logging-while-drilling) . Adicionalmente, las varias modalidades también hallan aplicación en herramientas de colocación y recuperación mediante cable (herramientas "slickline" ) , en las cuales la herramienta de registro se coloca en el fondo del agujero (por ejemplo, como parte de una columna de perforación, o como un dispositivo independiente) y la herramienta de registro reúne datos que se almacenan en una memoria dentro del dispositivo (es decir, no se envía
por telemetría a la superficie) . Una vez que la herramienta se lleva de nuevo a la superficie, se descargan los datos, se realiza una parte del procesamiento o todo, y los datos de registro se imprimen o de otra forma se visualizan. Por lo tanto, el contexto de desarrollo no se considerará como limitación con respecto a la aplicabilidad de las varias modalidades. La figura 1 ilustra un sistema de registro nuclear (100) construido de conformidad con por lo menos algunas modalidades. En particular, el sistema (100) comprende una herramienta de registro (10) colocada dentro de un barreno (12) cerca de un yacimiento (14) de interés. La herramienta (10) comprende un recipiente a presión (16) dentro del cual residen varios subsistemas de la herramienta (10) , y en el caso ilustrativo de la figura 1 el recipiente a presión (16) está suspendido dentro del barreno (12) por un cable (18). El cable (18), que en algunas modalidades es un cable multiconductor blindado, no sólo proporciona soporte para el recipiente (16), sino también en estas modalidades se acopla en forma comunicativa con la herramienta (10) a un módulo de telemetría en la superficie (20) y a una computadora en la superficie (22). La herramienta (10) puede elevarse y descenderse dentro del barreno (12) por medio del cable (18), y la profundidad de la herramienta (10) dentro del
barreno (12) puede determinarse mediante el sistema de medición de profundidad (24) (ilustrado como una polea de profundidad) . En algunas modalidades, el recipiente a presión (16) puede estar cubierto con un material térmico absorbente de neutrones (26) (cuyo espesor está exagerado para claridad de la figura) ; sin embargo, en otras modalidades el material (26) puede estar presente sólo parcialmente u omitirse por completo. La figura 2 muestra un vista en sección transversal simplificada de la herramienta de registro (10) para ilustrar los componentes internos de conformidad con por lo menos algunas modalidades. La figura 2 ilustra que el recipiente a presión (16) aloja varios componentes, tales como un módulo de telemetría (200), un blindaje del barreno (202), una pluralidad de detectores gamma (204) (en este caso ilustrativo tres detectores gamma rotulados como 204A, 204B y 204C) , un sistema de cómputo (206), un blindaje para neutrones (208) y una fuente de neutrones (210). Aunque los detectores gamma (204) se muestran por arriba de la fuente de neutrones (210), en otras modalidades los detectores gamma pueden estar bajo la fuente de neutrones. El detector gamma (204C) puede estar del orden de 30.5 centímetros (12 pulgadas) de la fuente de neutrones. El detector gamma (204B) puede estar del orden
de 61 centímetros (24 pulgadas) de la fuente de neutrones (210) . El detector gamma (204A) puede estar del orden de 82.5 a 91.4 centímetros (32.5 a 36 pulgadas) de la fuente de neutrones (210) . Pueden usarse equivalentemente otros espaciamientos . El blindaje del barreno (202) puede hacer que los detectores gamma (204) reciban más favorablemente gammas cuya fuente es el yacimiento (contrario a las gammas cuya fuente es el barreno), y el blindaje puede ser un material de alta densidad (por ejemplo, HEVIMET® disponible de General Electric Company de Fairfield, Connecticut) . En algunas modalidades la fuente de neutrones (210) es un generador de neutrones Deuterio/Tritio . Sin embargo, puede usarse equivalentemente cualquier fuente de neutrones capaz de producir y/o liberar neutrones con suficiente energía (por ejemplo, mayor que 8 Mega-Electrón Voltios (MeV) ) . La fuente de neutrones (210), bajo el comando de la computadora de superficie (22) en el caso de herramientas cableadas, o el sistema de cómputo (206) en la herramienta en el caso de herramientas MWD, L D, o las llamadas herramientas "slickline" genera y/o libera neutrones energéticos. Con el fin de reducir la irradiación de los detectores gamma (204) y otros dispositivos por neutrones energéticos de la fuente de neutrones (210), el blindaje para neutrones
(208) (por ejemplo, HEVIMET®) separa la fuente de neutrones (210) de los detectores gamma (204). Debido a la velocidad de los neutrones energéticos (por ejemplo, 30,000 kilómetros/segundo o más) y debido a colisiones de los neutrones con núcleos atómicos que cambian la dirección de movimiento de los neutrones, se crea un flujo de neutrones alrededor de la herramienta de registro (10) que se extiende dentro del yacimiento (14) . Los neutrones generados y/o liberados por la fuente (210) interactúan con átomos por medio de colisiones inelásticas y/o captura térmica. En el caso de colisiones inelásticas, un neutrón colisiona inelásticamente con núcleos atómicos, se crea una gamma (una gamma inelástica), y se reduce la energía del neutrón. El neutrón puede tener muchas colisiones inelásticas con los núcleos atómicos, creando cada vez una gamma inelástica y pérdida de energía. Por lo menos algunas de las gammas creadas por las colisiones inelásticas inciden sobre los detectores gamma (204) . Se puede usar ya sea el tiempo de arribo de una gamma particular o su energía o ambos para determinar el estado como gamma inelástica. Después de una o más colisiones inelásticas (y que corresponden a pérdida de energía) un neutrón alcanza una energía conocida como energía térmica (es decir, un
neutrón térmico) . A la energía térmica un neutrón puede ser capturado por núcleos atómicos. En un evento de captura el núcleo atómico captador entra en un estado excitado y después el núcleo cambia a un estado de menor energía mediante la liberación de energía en forma de una gamma (conocido como gamma térmica) . Por lo menos algunos de las gammas térmicas creadas por la captura térmica también inciden sobre los detectores gamma (204). Se puede usar ya sea el tiempo de arribo de una gamma particular o su energía o ambos para determinar su estado como gamma de captura. Sin embargo sólo las interacciones inelásticas y captura térmica producen gammas. Aún con referencia a la figura 2, cuando están en operación los detectores gamma (204) detectan el arribo y la energía de las gammas. Con referencia al detector gamma (204A) como indicador de todos los detectores gamma (204), un detector gamma comprende una caja (212), y dentro de la caja (212) reside, un cristal (216) (por ejemplo, un cristal de centelleo de silicato de itrio/gadolinio de 7.62 cm por 10.16 cm (tres pulgadas por cuatro pulgadas)); un tubo fotomultiplicador (218) en relación operacional con el cristal (216) ; y un procesador (220) acoplado al tubo fotomultiplicador (218). Como las gammas inciden sobre/dentro del cristal (216), las gammas interactúan con el cristal (216) y se
emiten destellos de luz. Cada destello de luz es indicativo de un arribo de una gamma, y la intensidad de la luz es indicación de la energía de la gamma. La salida del tubo fotomultiplicador (218) es proporcional a la intensidad de la luz asociada con cada arribo de gamma, y el procesador (220) cuantifica la salida como energía gamma y releva la información hacia la computadora de la superficie (22) (figura 1) por medio de un módulo de telemetría (200) en el caso de una herramienta cableada, o al sistema de cómputo (206) en la herramienta en el caso de herramientas MWD, LWD o de colocación y recuperación mediante cable ("slickline") . La figura 3 muestra una pluralidad de gráficas como función del tiempo correspondiente con el fin de describir cómo se registran y caracterizan las gammas que arriban de conformidad con por lo menos algunas modalidades. En particular, la figura 3 muestra una gráfica que se relaciona con la activación de la fuente de neutrones (210), así como las velocidades de conteo gamma para el detector cercano (204C), el detector lejano (204B) y el detector largo (204A) . La gráfica con respecto a la fuente de neutrones (210) es Booleana en el sentido de que muestra cuándo se está generando y/o liberando la fuente de neutrones (es decir, el periodo de aumento brusco), y cuándo no. En particular, con respecto
a la gráfica de fuente de neutrones, la fuente de neutrones está generando y/o liberando neutrones durante el estado validado (300), y la fuente de neutrones está apagada durante el tiempo restante. De conformidad con las varias modalidades, una sola interrogación (a una profundidad particular del barreno) comprende activar la fuente de neutrones durante una cantidad de tiempQ predeterminada (por ejemplo, 80 microsegundos ) y contar el número de arribos de gamas por al menos uno de los detectores durante el tiempo de activación de la fuente de neutrones y durante una cantidad de tiempo predeterminada después de que la fuente se apaga. En por lo menos algunas modalidades, la cantidad total de tiempo para una sola interrogación (es decir, un solo disparo de la fuente de neutrones y la cantidad de tiempo predeterminada después de que la fuente de neutrones se apaga) puede extenderse aproximadamente 1250 microsegundos (ps), pero se pueden usar equivalentemente otros tiempos . Aún con referencia a la figura 3, con respecto al conteo de arribos de gamas por medio de los detectores (204), el tiempo de interrogación se divide en una pluralidad de espacios de tiempo o intervalos de tiempo. Con referencia a la gráfica para el detector largo (204A) como ilustrativo de los detectores gamma, en algunas
modalidades el tiempo de interrogación se divide en 61 intervalos de tiempo totales. De conformidad con por lo menos algunas modalidades, los primeros 32 intervalos de tiempo abarcan cada uno 10 µe, los siguientes 16 intervalos de tiempo abarcan cada uno 20 is , y los restantes intervalos de tiempo abarcan cada uno 50 µe. Pueden usarse equivalentemente otros números de intervalos de tiempo, y diferentes duraciones de intervalos de tiempo. Cada gamma que arriba en un intervalo de tiempo particular incrementa el valor de conteo de gammas en ese intervalo de tiempo. Aunque en algunas modalidades se puede descartar el tiempo de arribo real de las gamas en el intervalo de tiempo, en otras modalidades el arribo real puede conservarse y usarse para otros propósitos. Comenzando con el intervalo de tiempo 0, el detector gamma cuenta los arribos de gamas e incremente el valor -de conteo para el intervalo de tiempo particular para cada arribo de gamma. Una vez que expira el periodo de tiempo para el intervalo de tiempo, el sistema comienza a contar de nuevo los arribos de gammas en el siguiente intervalo de tiempo hasta que se han obtenido los valores de conteo para todos los 61 intervalos de tiempo ilustrativos. En algunos casos, el sistema comienza inmediatamente de nuevo activando la fuente de neutrones y contando intervalos de tiempo
adicionales; sin embargo, los valores de conteo en cada intervalo de tiempo (para una profundidad de barreno particular) se registran ya sea por medio de la computadora de superficie (22) en el caso de herramientas cableadas, o por medio del sistema de cómputo (206) en la herramienta en el caso de herramientas M D, LWD o cableadas ( " slickline" ) . Los valores de conteo ilustrativos para cada intervalo de tiempo se muestran en la figura 3 como puntos en el centro de cada intervalo de tiempo. El valor de conteo para cada intervalo de tiempo está representado por la altura del punto por arriba del eje x (es decir, el valor del eje y) . Reuniendo todos los valores de conteo para un detector particular, los puntos pueden conectarse por medio de una linea imaginaria (mostrada en forma de lineas interrumpidas en la figura 3) para formar una curva matemática ilustrativa del número de arribos de gamas como función del tiempo detectado por el detector gamma particular. De conformidad con las varias modalidades, a la pluralidad de valores de conteo se les denomina curva de decrecimiento de velocidad de conteo gamma. Todas las curvas en conjunto (la curva para cada detector gamma) pueden denominarse curvas de decrecimiento completas. Debido a la física de la herramienta de
registro combinada y el yacimiento circundante, con ciertos periodos de tiempo ciertos tipos de gammas tienen más probabilidad de crearse, y por lo tanto con más probabilidad para ser contadas por uno o más detectores gama activos (204). Por ejemplo durante el periodo de tiempo en el cual se activa la fuente de neutrones (210) (como se indica por medio de la linea (300)), la energía de neutrones creada y/o liberada da lugar predominantemente a la creación de gammas inelásticas. El periodo de tiempo en las curvas de decrecimiento de velocidad de conteo gamma en donde las gamas son predominantemente gammas inelásticas se ilustra por el periodo de tiempo (304). Por lo tanto, las gammas contadas durante una parte o la totalidad del periodo de tiempo (304) pueden considerarse gammas inelásticas. Se pueden detectare algunas gammas de captura durante el periodo de tiempo (304), y en algunas modalidades se puede ignorar la presencia minoritaria de gammas de captura. En aún otras modalidades, debido a que las gammas de captura se distinguen de las gammas inelásticas con base en la energía, la porción de la velocidad de conteo durante el periodo de tiempo (304) atribuible a las gammas de captura se puede eliminar en forma algorítmica . Similarmente, después de que la fuente de
neutrones (210) ya no está activada, la energía promedio de los neutrones que constituyen el flujo de neutrones alrededor de la herramienta (10) disminuye, y la menor energía de neutrones da lugar predominantemente a la creación de gammas de captura. El periodo de tiempo en las curvas de decrecimiento de velocidad de conteo gamma en donde las gammas son predominantemente gammas de captura se ilustra por medio del periodo de tiempo (306) . Por lo tanto, las gammas contadas durante una parte o la totalidad del periodo de tiempo (306) se pueden considerar gammas de captura. Se pueden detectar algunas gammas inelásticas durante el periodo de tiempo (306) , y en algunas modalidades se puede ignorar la presencia minoritaria de gammas inelásticas. En aún otras modalidades, debido a que las gammas inelásticas se distinguen de las gammas de captura con base en la energía, la porción de la velocidad de conteo durante el periodo de tiempo (306) atribuible a gammas inelásticas se puede eliminar en forma algorítmica. Los inventores de la presente especificación han encontrado que una curva de decrecimiento de velocidad de conteo gamma de un solo detector puede usarse para determinar un valor indicativo de saturación de gas del yacimiento (14) en la profundidad particular del barreno para la cual se determina la curva de
decrecimiento de velocidad de conteo gamma. Aún con más particularidad, los inventores de la presente solicitud han encontrado que una relación entre la velocidad de conteo inelástica y la velocidad de conteo de captura de una curva de decrecimiento de velocidad de conteo gamma es indicativa de saturación de gas. Considere, como ejemplo, una sola curva de decrecimiento de velocidad de conteo gamma, tal como la curva de decrecimiento de velocidad de conteo gamma del detector largo (204A) de la figura 3. De conformidad con las varias modalidades, se toma una relación de la velocidad de conteo inelástica a la velocidad de conteo de captura de la curva de decrecimiento de velocidad de conteo gamma. La velocidad de conteo inelástica puede ser la velocidad de conteo sumada de uno o más de los intervalos de tiempo en el periodo (304) . De conformidad con algunas modalidades, las velocidades de conteo de todos los intervalos de tiempo en el periodo de tiempo (304) se suman y se usan como la velocidad de conteo inelástica. La velocidad de conteo de captura puede ser la velocidad de conteo sumada de uno o más de los intervalos de tiempo en el periodo de tiempo (306) . De conformidad con algunas modalidades, las velocidades de conteo son de los intervalos de tiempo en el periodo de tiempo (306) que abarca 100 µ= a 1000 µe después de la desactivación de la fuente de neutrones
(210) . En algunas modalidades, la relación es la velocidad de conteo inelástica dividida entre la velocidad de conteo de captura, y en otras modalidades la relación es la velocidad de conteo de captura dividida entre la velocidad de conteo inelástica. Cuando se usa la relación, se puede determinar un valor de la saturación de gas del yacimiento circundante con base en el tamaño del barreno, el tipo de fluido de perforación, el tamaño del entubado (si está presente) y la porosidad del yacimiento circundante. La figura 4 muestra una relación ilustrativa entre un intervalo de relaciones posibles (en la forma ilustrativa de velocidad de conteo de captura dividida entre la velocidad de conteo inelástica) , un intervalo de porosidades posibles del yacimiento, y la saturación del gas. La linea sólida (402) es representativa del 100% de la saturación de gas. La linea de rayas y puntos (404) es representativa del 100% de saturación de petróleo (0% gas). Similarmente, la linea de rayas (406) es representativa del 100% de saturación de agua salada (nuevamente 0% gas) . En gran medida, las lineas (404) y (406) se traslapan en la práctica, pero en la figura están ligeramente separadas con el fin de que puedan distinguirse. La relación de la figura 4 cambia cuando cambia el tamaño del barreno, el tamaño del entubado y el
tipo de fluido del barreno; sin embargo, tales parámetros serán conocidos para cada situación en la cual se opere la herramienta de registro. La figura ilustrativa 4 se basa en un barreno de 15.24 cm (6 pulgadas), un entubado de 11.43 cm (4.5 pulgadas), y un barreno lleno de hidrocarburos . Una relación tal como la ilustrada en la figura 4 se usa para determinar un valor indicativo de saturación de gas usando la relación de velocidad de conteo inelástica a relación de conteo de captura y la porosidad. Si un punto graficado (graficado con base en una relación particular a una porosidad particular) se ubica en las lineas de 100% gas o 0% gas, entonces el valor indicativo de saturación de gas es 100% o 0%, respectivamente para la relación particular. Si un punto graficado se ubica en las lineas de 100% gas y 0% gas, se puede interpolar el valor indicativo de saturación de gas. En algunos casos puede existir una relación de linea recta, de tal manera que una distancia entre las lineas de 100% y 0% gas indica directamente el valor indicativo de saturación de gas. En otros casos, la relación puede ser diferente a una relación de linea recta, en cuyo caso el valor indicativo de saturación de gas puede determinarse con base en la relación particular. Para el caso de linea no recta, la relación puede determinarse
(de antemano en algunas modalidades) por cualquier método adecuado, tal como modelado. En modalidades adicionales, la saturación de gas determinada puede considerarse con un valor de saturación de gas de una medición anterior de saturación de gas a la profundidad particular del barreno (por ejemplo, después del agotamiento ocasionado por la extracción y/o después de un procedimiento de inyección de dióxido de carbono) , y por lo tanto el valor indicativo de saturación de gas puede ser un valor de un cambio en la saturación del gas, tal como agotamiento del gas . Considere, para propósitos de explicación, que para una profundidad de barreno particular se calcula un valor de relación de aproximadamente 6.0, y que la porosidad del yacimiento a la profundidad particular del barreno es de 0.15. El punto (408) es representativo de una relación de 6.0 y una porosidad de 0.15. El punto graficado (408) se ubica entre las lineas de 100% de gas y 0% de gas. Con base en la relación de la saturación real del gas cuando la relación se ubica entre los extremos, el valor indicativo de saturación de gas puede determinarse para una profundidad de barreno particular con base en el punto graficado (408). El proceso de obtención de la curva de decrecimiento de velocidad de conteo gamma, el cálculo de la relación, y la
determinación del valor indicativo de saturación de gas puede repetirse para una pluralidad de profundidades de barreno, y graficarse los valores. El graficado puede ser sobre una hoja para gráficas con otros parámetros de interés del yacimiento, o el graficado puede ser por medio de un monitor de computadora. Las varias modalidades discutidas hasta este punto han asumido implícitamente que las curvas de decrecimiento de velocidad de conteo gamma se obtienen por medio de una herramienta de registro de manera contemporánea con el cálculo de la relación y determinación del valor indicativo de saturación de gas. Sin embargo, en otras modalidades el cálculo de la relación y la determinación de un valor indicativo de saturación de gas puede tener lugar de manera no contemporánea con una herramienta de registro que obtiene las curvas de decrecimiento de velocidad de conteo gamma. Dicho de otra manera, las modalidades de determinación de un valor indicativo de la saturación de gas puede tener lugar con respecto a datos de registro históricos reunidos a horas, días, semanas o meses por adelantado del cálculo de relación y determinación del valor indicativo de saturación de gas, siempre y cuando los valores de porosidad también estén presentes, o puedan calcularse.
¿
La herramienta de registro (10) de la figura 2 ilustra tres detectores gamma (204) . Sin embargo, las varias modalidades de cálculo de la relación y determinación del valor indicativo de saturación de gas utilizan las curvas de decrecimiento de velocidad de conteo gamma de un solo detector gamma. En algunos casos, el detector largo (204A) proporciona mejores curvas de decrecimiento de velocidad de conteo gamma para determinar el valor indicativo de saturación de gas. Sin embargo, al aumentar la porosidad del yacimiento que rodea al barreno, pueden obtenerse mejores curvas de decrecimiento de velocidad de conteo gamma para determinar el valor indicativo de saturación de gas de los detectores gamma (204) que están son más cercanos. Por lo tanto, en algunas modalidades, el detector gamma (204) usado para leer la curva de decrecimiento de velocidad de conteo gamma para la determinación del valor indicativo de saturación de gas se selecciona con base en el valor indicativo de porosidad. Por ejemplo, si la porosidad del yacimiento se conoce antes de operar la herramienta (10) en el barreno (es decir, se determina la porosidad de manera no contemporánea con la obtención de las curvas de decrecimiento de velocidad de conteo gamma y se mantienen en una base de datos), después se puede seleccionar un detector gamma (204) con base en la
porosidad previamente determinada. En aún otras modalidades, aunque sólo se necesita una gamma detectada (204) para propósitos de determinar valores indicativos de saturación de gas, dos o más de los detectores gamma (204) pueden, sin embargo, ser operativos para medir otros parámetros de interés del yacimiento, tal como un valor indicativo de porosidad. En modalidades en donde el valor indicativo de porosidad (por ejemplo, relación de la velocidad de conteo de captura para dos detectores) se mide de manera contemporánea con la obtención de las curvas de decrecimiento de velocidad de conteo gamma, el detector gamma (204) utilizado para determinar el valor indicativo de saturación de gas puede seleccionarse con base en el valor indicativo de porosidad determinado de forma contemporánea. Adicionalmente, en el transcurso de la operación de registro, pueden usarse múltiples detectores gamma (204), uno a la vez, para determinar el valor indicativo de saturación de gas con base en los valores indicativos de porosidad del yacimiento a diferentes profundidades del barreno. La figura 5 ilustra un método de conformidad con por lo menos algunas modalidades, en donde el método puede implementarse, por lo menos en parte, por medio del sistema de cómputo de superficie (22), el sistema de cómputo (206) en la herramienta de registro, o por
cualquier otro sistema de cómputo de propósito general o de propósito especial. En particular, el método se inicia (bloque 500) y avanza para obtener una velocidad de conteo inelástica y una velocidad de conteo de captura de un detector gamma para una profundidad de barreno particular (bloque 504). En algunas modalidades, la obtención es mediante la operación de la herramienta de registro nuclear de manera contemporánea con las etapas adicionales del método ilustrativo, mientras que en otras modalidades la obtención es desde una base de datos de velocidades de conteo gamma generadas con base en la operación de la herramienta de registro nuclear de manera no contemporánea con las etapas adicionales del método ilustrativo. Independientemente del mecanismo preciso de obtención de las velocidades de conteo gamma, el método ilustrativo avanza después para el cálculo de una relación de la velocidad de conteo inelástica a una velocidad de conteo de captura (bloque 508). En algunas modalidades la relación es la velocidad de conteo inelástica dividida entre la velocidad de conteo de captura, pero en otras modalidades la relación es la velocidad de conteo de captura dividida entre la velocidad de conteo inelástica. Enseguida el método avanza a una determinación de un valor indicativo de saturación de gas con base en la relación de la velocidad
de conteo inelástica a la velocidad de conteo de captura para la profundidad de barreno particular (bloque 512). En algunos casos la determinación del valor puede basarse en la porosidad del yacimiento que rodea el barreno a la profundidad de barreno particular, tal como por medio de una relación similar a la mostrada en la figura ilustrativa 4. Aunque en algunas circunstancias puede ser útil un valor indicativo de saturación de gas a una profundidad de barreno particular, en algunos casos la obtención (bloque 504), el cálculo de la relación (bloque 508) y la determinación del valor de saturación de gas (bloque 512) pueden repetirse para una pluralidad de profundidades de barreno (bloque 516) . Posteriormente, se produce una gráfica del valor indicativo de saturación de gas (bloque 520), y finaliza el método ilustrativo (bloque 524). La graficación puede tomar varias formas. En algunos casos, puede crearse una gráfica en papel con el valor indicativo de la profundidad del barreno, y aún en otros casos la gráfica puede ser por medio de un dispositivo de visualización acoplado a un sistema de cómputo . La figura 6 ilustra más detalladamente un sistema de cómputo (600), el cual es ilustrativo tanto del sistema de cómputo de superficie (22) como del sistema de cómputo (206) en la herramienta de registro
(10) . Por lo tanto, el sistema de cómputo (600) descrito con respecto a la figura 6 podría estar cerca del barreno durante el periodo de tiempo que la herramienta (10) está dentro del barreno, el sistema de cómputo (600) podría localizarse en la oficina central de la compañía de servicios de campos petroleros, o el sistema de cómputo (600) podría estar en la herramienta (10) (tal como las herramientas L D o MWD) . El sistema de cómputo (600) comprende un procesador (602), y el procesador se acopla a una memoria principal (604) por medio de un dispositivo puente (608). Además, el procesador (602) puede acoplarse a un dispositivo de almacenamiento de largo plazo (610) (por ejemplo, un disco duro) por medio del dispositivo puente (608). Los programas ejecutables por medio del procesador (602) pueden almacenarse en el dispositivo de almacenamiento (610), y accederse cuando sea necesario por medio del procesador (602) . El programa almacenado en el dispositivo de almacenamiento (610) puede comprender programas para implementar las varias modalidades de la presente especificación, incluyendo programas para implementar la selección de un detector gamma para usar en la determinación de saturación de gas, calcular la relación de la velocidad de conteo de gammas inelásticas a velocidad de conteo de gammas de captura, calcular el valor indicativo de saturación de gas, y producir una
gráfica del valor indicativo de saturación de gas. En algunos casos, los programas son copiados del dispositivo de almacenamiento (610) a la memoria principal (604), y los programas son ejecutados desde la memoria principal (604). Por lo tanto, la memoria principal (604) y el dispositivo de almacenamiento (610) se consideran medios de almacenamiento de lectura por computadora. Las relaciones y los valores indicativos de saturación de gas predichos por el sistema de cómputo (610) pueden enviarse a una graficadora para crear un registro en papel, o los valores pueden enviarse a un dispositivo de visualización el cual hace una representación del registro para que lo vea un geólogo u otra persona experimentada en la técnica de interpretación de tales registros. De la descripción anterior proporcionada en la presente, aquellos con experiencia en la técnica son fácilmente capaces de combinar software creado como se describió con hardware apropiado de propósito general o de propósito especial para crear un sistema de cómputo y/o subcomponentes de cómputo de conformidad con las varias modalidades, para crear un sistema de cómputo y/o subcomponentes de cómputo para llevar a cabo los métodos de las varias modalidades y/o crear medios de lectura por computadora que almacenen un programa de software para implementar los aspectos del método de las varias
modalidades . La discusión anterior pretende ser ilustrativa de los principios y de las varias modalidades de la presente invención. Numerosas variaciones y modificaciones serán evidentes para aquellos con experiencia en la técnica una vez que se aprecie por completo la descripción anterior. Por ejemplo, en algunas modalidades, los conteos asociados con gammas de captura son eliminados de la velocidad de conteo inelástica, y los conteos asociados con gammas inelásticas son eliminados de la velocidad de conteo de captura, antes de calcular la relación. En otros casos, sin embargo, la presencia de conteos de gammas de captura en la velocidad de conteo inelástica, y similarmente la presencia de gammas inelásticas en el conteo de captura, se ignoran para propósitos de cálculo de la relación. Finalmente, puede tener lugar el procesamiento previo de los datos, tal como la corrección de tiempo muerto y la corrección ambiental, sin afectar el alcance de la presente especificación. Se pretende que las siguientes reivindicaciones sean interpretadas incluyendo todas esas variaciones y modificaciones.