Los registros de geofísica de pozos, consisten en una serie de mediciones o registros geofísicos, obtenidos por una sonda con varios sensores o antenas transmisoras y receptoras que se introducen en una perforación de barreno para determinar las características de cada zona que se desea conocer.
Las técnicas a utilizar dependerán de las profundidades, de los tipos de minerales involucrados o los parámetros que se desean identificar. Con estas técnicas es posible determinar las diferentes litologías de la zona, daño estructural, orientación de estructuras, su resistividad, la densidad volumétrica, su geometría, porosidad, permeabilidad y otros parámetros.
GeoBlast cuenta con una serie de metodologías para determinar la trayectoria y la desviación de pozos (giroscópica, magnética, tiros múltiples). Además, la información obtenida es analizada por modernos softwares que son una real ayuda a la presentación de los datos obtenidos, pudiendo ser mostradas en formatos de tablas y en gráficos.
Los equipos y dispositivos de reconocimiento son resistentes al agua y han sido diseñados para hacer frente a condiciones climáticas extremas, caídas y vibraciones.
En ocasiones se registran los datos de perfiles tanto entrando como saliendo del pozo para verificar su exactitud y capacidad de ser replicados.
Tenemos a disposición de nuestros clientes los instrumentos denominados CALIPER o sonda geométrica de cuatro brazos para perforaciones. El calibrador de cuatro brazos permite realizar mediciones continuas del diámetro y la deformación de la perforación en dos direcciones ortogonales. La sonda incluye dos pares de brazos conectados que son independientes y que se pueden abrir o cerrar desde la superficie. La sonda puede funcionar en cualquier orientación.
Mediciones: Calibre X, Calibre Y, Azimuth de la perforación, Desviación de la perforación, Volumen de la perforación, Desplazamiento de la perforación, Profundidad vertical real (TVD), Rayos gamma naturales.
Aplicaciones: Diámetro de la perforación en dos ejes, División de la perforación para análisis de tensión, Verticalidad de la perforación, Cálculo del volumen de la perforación, Grietas, fisuras y defectos de la camisa de revestimiento, Distinción de formaciones duras y blandas, Corrección de otros registros por efectos del tamaño del pozo.
Esta es una sonda que determina la densidad in situ del macizo rocoso asociado al pozo o sondaje.
Adicionalmente podemos obtener un registro proporcionado por los rayos gamma que emite la sonda y que nos permite identificar presencia de potasio en el macizo.
Con toda esta información podríamos entre otras cosas determinar la presencia de minerales salinos en el perfil. Sus aplicaciones son:
Minerales: Litología, Densidad y porosidad, Correlación con otros registros, Grosor del estrato y ubicación de los límites, Contenido de ceniza en el carbón.
Ingeniería: Parámetros de resistencia de la roca y de elasticidad (con registro sónico), Detección de áreas erosionadas o con fracturas, Estudios de compactación del suelo.
Agua: Ubicación de formaciones acuíferas y capas semipermeables, Medición de la porosidad, Detección de cavidades y cemento faltante alrededor de la camisa de revestimiento. Estos parámetros reflejan tanto las condiciones de la roca in-situ como la capacidad de reconocimiento de estructuras de los métodos de imágenes, que no son directamente determinados a partir de la observación de testigos.
La aplicación de registros sónicos permite determinar in-situ las velocidades compresionales y de cizalle, para calcular las propiedades mecánicas de la roca. También con este registro se pueden detectar zonas fracturadas y la permeabilidad de estas estructuras mediante el uso de la amplitud de onda Stoneley, correlación litológica, control de calidad de cementación o grouting de cañerías de revestimiento.
Los perfiles sónicos o de velocidad acústica consisten en diversas técnicas que utilizan transductores acústicos para transmitir ondas de ultrasonido a través del fluido de los pozos y hacia el interior de la roca que los rodea. La propagación de ultrasonido a través de la roca es un fenómeno físico controlado por las propiedades mecánicas de la roca.
Los perfiles sónicos se utilizan generalmente para obtener información acerca de la litología, la porosidad, el fracturamiento, la adherencia del cemento y el nivel freático. Muchas veces, las variaciones de las propiedades acústicas de la roca cercana a la superficie pueden ser más significativas que las eléctricas.
Últimamente se ha descubierto que la velocidad sónica es más sensible al contenido de hierro y luego al contenido de pirita en los yacimientos de sulfuros masivos de Cu y Zn: las zonas de mayor velocidad sísmica pueden indicar zonas con un mayor contenido de hierro y pirita.
A partir de los resultados del procesamiento de los registros de televisor óptico y acústico se ha desarrollado un algoritmo que simula los trozos intactos de testigo a recuperar, permitiendo la determinación continua de un parámetro equivalente al RQD en el tramo registrado. Además, con la frecuencia de fracturas es posible estimar el RQD de manera analítica según modelo de Sheorey.
Estos parámetros reflejan tanto las condiciones de la roca in-situ como la capacidad de reconocimiento de estructuras de los métodos de imágenes, por lo que no son directamente con los determinados a partir de la observación de testigos.
A partir de los registros de televisor acústico es posible estimar un indicador de dureza de la roca o Strenght Index. Este es un indicador cualitativo que representa la amplitud promedio de la onda reflejada. La reflectividad acústica de la roca es directamente proporcional a su dureza, pero también a la rugosidad de la pared.
En tal sentido existe la posibilidad de asociar este índice con otros parámetros.
Contamos con cámaras de video que permiten mirar y filmar las perforaciones, especialmente para pozos con agua. Muy importantes para la obtención y corroboración de la información requerida relacionadas con las paredes de los pozos.
Escaneo Digital Acústico de Perforaciones Es una sonda acústica que sirve para orientar estructuras. La principal característica es su exactitud tanto en profundidad como en la orientación propiamente tal.
La gran gama de datos adquiridos por esta técnica de imágenes, en combinación con los esquemas de clasificación relativos a los trazos producidos por las estructuras y a la información concerniente a los bloques litológicos y geológicos, es ideal para el análisis estadístico de los datos estructurales.
Los rasgos estructurales se determinan mediante reconocimiento asistido por computador en las imágenes adquiridas. El método es aplicable a estructuras de gran tamaño, permitiendo reconocer fácilmente zonas de fracturas de muchos metros, así como estructuras menores. Por medio del ajuste del reconocimiento, se pueden detectar fracturas menores a 0,2 mm de espesor.
Se requiere de un fluido dentro del pozo para lograr el acoplamiento acústico necesario para transmitir el rayo ultrasónico. Los fluidos pueden ser óptimamente opacos, aunque las partículas en suspensión en el fluido pueden reducir e interferir la señal entre el sensor y las paredes del pozo, (ej. Aguas turbias con contenido de arcillas suspendidas).
Escaneo Digital Óptico de Perforaciones Este es un refinamiento en la técnica de inspección por video, y consiste en el registro de la imagen como si fuese una cámara de video de alta resolución enfocada sobre dicho espejo. El espejo se sitúa perpendicular a las paredes del pozo, las cuales son iluminadas por una fuente cilíndrica generadora de luz blanca. La imagen proyectada sobre el espejo es procesada digitalmente para generar una imagen de la pared del pozo. Los datos son grabados en formato digital y la orientación de la imagen se ejecuta en tiempo real, permitiendo un buen control por parte del operador. Los visores televisivos ópticos entregan imágenes de igual o mejor resolución que el visor televisivo acústico.
Mediante distintas técnicas, tales como sísmica de refracción, la aplicación de tomografías, etc. es posible caracterizar el macizo rocoso, ya sea para exploración, control de daño o para proyectos de construcción donde interesa dimensionar requerimientos específicos tales como el emplazamiento de fundaciones. Estas técnicas usadas separadamente o en conjunto permiten aumentar el grado de conocimiento en relación a propiedades geomecánicas de interés, profundidad de estratos presentes, etc.
Tomografía Sísmica de Refracción La operación de campo para la ejecución de un perfil de sísmica de refracción consiste en instalar en superficie de una línea de geófonos alcanzando una extensión equivalente a un orden de 4 veces la profundidad de alcance requerida. Por medio del uso de golpes sobre un tablón adosado al suelo, o bien, la utilización de explosivos enterrados a poca profundidad (1m), se generan ondas sísmicas en varios puntos a lo largo de la línea de sensores. La energía sísmica se propaga por el subsuelo rocoso y es detectada por los sensores. Con la información de los tiempos de viaje de cada "rayo sísmico" desde cada fuente sísmica a cada geófono se realiza una inversión de los datos obteniendo como resultado a la distribución espacial de las velocidades de onda sísmica en la sección bajo la línea de sensores.
Tomografía Sísmica de Reflexión En los experimentos de reflexión, el análisis está centrado en al energía que llega después del movimiento de tierra inicial. Específicamente, se centra el análisis en los movimientos de campo que han sido reflejados fuera de las interfaces del subsuelo. En este sentido, la sísmica de reflexión es una versión muy sofisticada del eco sondeo usado en submarinos, barcos, y los sistemas de radar. Además de examinar los tiempos de llegada de éstos, el procesamiento sísmico de reflexión extrae información sobre el subsuelo de la amplitud y forma en que se mueve la tierra.
Las estructuras pueden ser de forma compleja, pero como los métodos de refracción, son interpretados en términos de las fronteras que separan los materiales elásticos con diferentes parámetros.
Tomografía Crosshole de Alta Resolución La metodología de Crosshole, en términos globales, se basa fundamentalmente en la propagación de ondas elásticas a través de las estructuras geológicas que conforman el subsuelo.
La técnica central consiste en generar ondas elásticas mediante algún medio perturbador, en la superficie o a cierta profundidad en un pozo, y medir el tiempo que demora la energía en propagarse desde la fuente-origen a geófonos-detectores emplazados a cierta distancia a lo largo de un pozo.
A partir de los tiempos de viaje es posible calcular las velocidades de compresión y de corte. Contando con ambas velocidades es posible además estimar los módulos elásticos del subsuelo bajo observación.
Método Downhole El método Downhole consiste en la generación de compresión y cizalle de ondas sísmicas en la superficie a fin de registrar la energía sísmica captada por los geófonos localizados en un único pozo, uniformemente separados a una distancia determinada en profundidad. La energía sísmica es generada en la superficie al golpear un tablón de madera con un martillo trineo, el tablón está ubicado cerca de pozo y pegado al suelo por medio del peso de un camión. Para obtener compresión de ondas sísmicas el tablón es golpeado verticalmente, mientras que el cizalle de ondas sísmicas son golpeadas horizontalmente en dirección opuesta. De esta manera el registro muestra diferentes polaridades que facilitan la detección de la llegada de la onda S en el sismógrafo. Conociendo la geometría del geófono original los tiempos de viaje de las señales sísmicas, es posible calcular las velocidades de las ondas elásticas en diferentes profundidades.