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“LOS REGISTROS ELÉCTRICOS
Y SUS APLICACIONES EN
MINERÍA Y OBRAS CIVILES”
POR:
ING° HUMBERTO MARTÍN QUICHE ESPINO
[email protected]
MARZO, 2016
¿Por qué deberíamos tomar registros eléctricos?
 Definir los límites y contactos litológicos
 Diferenciar los tipos de minerales presentes
 Calcular el tonelaje
VALOR ECONÓMICO DEL YACIMIENTO
¿Qué información dan los registros y su interpretación?
 Densidad de la roca mineral
 Litología, tipo de alteraciones y minerales
 Estructuras en la roca – competencia del macizo rocoso
La Historia
Conrad y Marcel Schlumberger nacieron en Alsace, Francia. Conrad, Físico de
profesión, trabajó como Ingeniero de Minas y en 1912, siendo profesor en la
Escuela de Minas de París concibió la idea de la prospección de yacimientos
minerales mediante el uso de la conductividad eléctrica de las rocas mineralizadas
y diferenciarlas de otras rocas a su alrededor menos conductoras.
Sus primeros experimentos condujeron a un sistema de medición eléctrica
superficial para la exploración mineral conocido como “Matriz de Schlumberger”.
En 1923, realizaron estudios geofísicos en Rumania, Serbia, Canadá, Unión de
Sudáfrica, Congo Belga y EE.UU. En 1926 formaron la “Compañía de
Prospección Eléctrica”, buscando desarrollar la teoría de que la información de
resistividad de las formaciones más profundas aumentaría la eficacia de la técnica
de prospección de superficie.
El 5 de septiembre de 1927, tomaron el primer registro eléctrico en el pozo
Diefenbach # 2905, torre de perforación 7 de la Pechelbronn Oil Company en
Merkwiller-Pechelbronn en el Bas-Rhin. Los hermanos llamaron a esta técnica
“Inspección eléctrica", años después le fue puesto "Registro de Pozo“ en EE.UU.
La Historia
Conrad Schlumberger
realiza una búsqueda
de depósitos de oro en
Normandía, Francia.
Foto: Harts E&P Magazine
La Historia
El primer Registro de resistividad en un pozo de petróleo, la curva de
resistividad era creada uniendo lecturas puntuales sucesivas. Por primera
vez se relacionó un evento geológico con una medición eléctrica.
REGISTROS DE POZO
El registro se obtiene al hacer pasar
los sensores de la herramienta frente
a la roca (pared del pozo),
moviéndola con el cable lentamente
a una velocidad determinada de
forma ascendente. A esta actividad se
le conoce como Perfilaje.
El objetivo de este proceso es
determinar las características de la
roca:
Resistividad,
densidad,
radioactividad natural, magnetismo,
entre otros.
Diagrama esquemático de la
adquisición de un registro.
Componentes de un sistema de perfilaje
Datos en el cabezal
del registro
Antes de empezar a analizar
e interpretar un registro
debemos revisar los datos en
su
cabezal,
en
el
encontraremos información
sobre las condiciones en las
que se realizó el perfilaje.
Así podremos entender
alguna situación anormal
que podamos encontrar en
las curvas registradas.
PARTES DE UN REGISTRO
TIPOS DE REGISTROS
Haciendo una clasificación física, tenemos que estas técnicas son de
naturaleza: eléctricas, nucleares, acústicas y electromagnéticas. Cada
una de estas nos da información especifica en función de sus
propiedades.
A) ELÉCTRICOS
- Resistividad
- Rayos Gamma (GR)
B) NUCLEARES
- Registro de Densidad
- Registro Neutrónico
C) ACÚSTICOS
- Registro Sónico
D) ESPECIALES
- Registros de Imágenes Resistivas / Acústicas / Ópticas
Los Registros Eléctricos
en Minería y Obras Civiles
Importancia del diámetro de perforación
Impregnadas
Inserción superficial
Diamond Core Drill Manufacturers Association
SISTEMA METRICO
Los Registros Eléctricos en Minería y Obras Civiles
GEONAVEGACIÓN
EXPLORACIÓN Y EVALUACIÓN
Orientación de Taladros
Radioactividad Natural (Gamma Ray)
Giroscopio
Radioactividad Espectral (K, Th, U)
EVALUACIÓN GEOMECÁNICA
Sónico FWS*
Acoustic Televiewer (ATV)
Optical Televiewer (OTV)
*Con el registro de Densidad para hallar las
Resistividad
Densidad
Neutrón
Polarización Inducida
Susceptibilidad Magnética
propiedades mecánicas de la roca.
ELABORACIÓN Y DESARROLLO DE MODELOS GEOLÓGICOS
Herramientas de Orientación de Taladros
En el mercado existen muchos equipos para realizar mediciones de trayectoria:
 GyroTracerTM (Gyro buscador del norte): Altamente preciso y
extremadamente fiable en el estudio de pozos direccionados. Sus mediciones son
en referencia al norte geográfico. No se ve afectado por la interferencia
magnética y puede ser utilizado dentro de revestimiento, tubería de perforación o
zonas con presencia de magnetismo.
 Giroscopio MEMS: Equipo robusto y confiable, no requiere comunicación en
tiempo real con el equipo, por lo tanto se puede operar con el cable de la
máquina de sondaje.
 Maxibor II: Preferido en sondajes
sub-horizontales y positivos, ideal
para minas subterráneas.
 Electronic Multishot: Herramienta
económica y confiable para pozos
no afectados por influencia de
materiales ferro-magnéticos.
Presentaciones 2D y 3D
Registro de Imágenes
Estos registros de imágenes de la pared del pozo,
sirven para diferenciar y estudiar las estructuras
en la roca. Las imágenes se pueden obtener por
métodos: resistivos, acústicos y ópticos.
Herramientas de Imágenes
La orientación y los movimientos
de las herramientas de imágenes a
lo largo del eje del pozo, están
controlados y monitoreados por
un sistema de magnetómetros,
inclinómetros y acelerómetros
triaxiales.
SONICA
RESISTIVA
Lodo no conductivo
Cartucho electrónico
Trayectoria Corriente AC
Electrodo superior
Sección Sub-aislada
Con la información que estos
proporcionan, se determina la
posición precisa del ¨Tool Face¨
de la herramienta en el espacio en
relación al Norte Magnético, por
lo tanto se determina la
orientación geográfica de las
estructuras geológicas detectadas
durante
el
proceso
de
interpretación.
Centralizadores
Electrodos inferiores
Transductor giratorio
Herramienta de Imágenes - TELEVIEWER
Los equipos Televiewer conforman el sistema idóneo respecto a la recopilación y
análisis de datos de estructuras “in situ”.
Estos registros han pasado a constituir un estándar en la industria minería y
geotécnica, siendo utilizado como reemplazo del testigo orientado.
Se puede obtener información de orientación de estructuras tanto en pozos de aire
reverso como en los de diamantina, y/o registrar en sondajes (preexistentes),
reduciendo los costos de perforación.
Acoustic Televiewer
(ATV)
Optical Televiewer
(OTV)
B1
B2
A1
A1
B2
B1
A2
A2
A3
A3
Problemas que podemos solucionar
 Detectar e identificar zonas altamente fracturadas, estructuras con relleno y
eventos de plegamiento y fallas.
 La orientación del núcleo es difícil en roca altamente fracturada y en capas de
suelo de 4“ a 6" de espesor. En estos casos la pérdida del núcleo es
significativo.
 En algunos casos los métodos de extracción de núcleos no son muy exitosos.
 Limitada exposición del macizo rocoso (roca cubierta por vegetación o suelo).
Televiewers: Optical y Acoustic (OTV – ATV)
Optical:
Imagen digital de alta
resolución de la pared
del pozo.
Acoustic:
Imagen sónica de la
pared del pozo.
 Podemos reemplazar núcleos orientados con una imagen orientada de la pared del pozo.
 Mejorar los datos geotécnicos con alta resolución en imágenes in situ.
 Puede ser una técnica de investigación efectiva para reducir costos.
Imagen Optica en zona de Falla:
Recopilación de datos en roca de pobre calidad
18 m
Núcleo fracturado
Núcleo perdido
19 m
GRANITO
LUTITA
Orientación Geográfica con Registro de Imágenes
N
Sinusoide
W
N
E
S
E
S
W
N
La sinusoide es el resultado
del desarrollo bidimensional
del borde de la elipsoide
(plano inclinado). El punto
más bajo nos indica el
buzamiento del plano (Este).
Utilidad
 Permite visualizar la presencia y dirección de fracturas naturales o inducidas, la
dirección de los colapsos de hoyo (Breakout), identificación de capas finas de arcillas
en las arenas, dirección de buzamientos, etc.
 Identificar las micro-fracturas, planos de falla, definir fracturas abiertas o cerradas
por mineralización.
 Análisis de la geometría del hoyo.
 Esta información es más eficiente cuando se correlaciona con análisis de núcleos y
muestras de pared.
Integración con datos geotécnicos
Datos geotécnicos e imagen de Televiewer:
Hoja de registro
Interpretación de los Registros de Imágenes
IDENTIFICACION DE BREAKOUTS Y FRACTURAS
IDENTIFICACIÓN DE
ESTRUCTURAS EN LA ROCA
Interpretación del registro Optical Televiewer (OTV)
Interpretación del registro Acoustic Televiewer (ATV)
Otras Herramientas Slimline
Caliper, Temperatura
Gamma Ray
Ø 38mm
Resistividad
Ø 38mm
Densidad
Ø 48mm
Sónico
Ø 65mm
REGISTRO DE RAYOS GAMMA (GR)
Es un registro de la radioactividad natural total de las rocas,
medido en unidades API y que puede realizarse a hueco abierto
o revestido, sin o con fluído de cualquier tipo.
Las lutitas y arcillas son las que contienen la mayor
concentración de minerales radioactivos como el Uranio (U),
el Potasio (K) y el Torio (Th), por lo que el registro de GR es
un buen detector de estas. Sin embargo, existen también otros
agentes radiactivos, como algunos carbonatos y areniscas
feldespáticas.
El registro de GR fue introducido en el año 1939 por Well
Surveys Inc. como técnica para determinar la litología de
pozos entubados que nunca fueron registrados.
HERRAMIENTA DE RAYOS GAMMA
La herramienta de rayos gamma consta de un detector de ondas
electromagnéticas de alta energía que son emitidas por elementos
radiactivos. Los primeros registros de GR se efectuaron con htas. que
contaban con cámaras de ionización y detectores Geiger-Mueller que
eran muy ineficientes. Los primeros scintilómetros salieron a fines de
los años 50.
Actualmente se utilizan detectores de centelleo que se basan en la
habilidad de producir un haz de luz al incidir un rayo gamma. Estos
centelleos producen a través de los cristales pulsos eléctricos cuyo
tamaño depende de la cantidad de energía absorbida del rayo gamma.
Los pulsos eléctricos son contados por unidad de tiempo, dado por la
velocidad de conteo que se elige en base al circuito eléctrico,
velocidad de perfilaje y otros.
Determinación de Litología con registro GR
El
registro
GR
es
extremadamente útil para la
discriminación de diferentes
litologías. No se puede definir
de forma única cualquier
litología, pero la información
que proporciona es muy valiosa
cuando se combina con la
información de otros registros.
Respuesta de la Bentonita en el registro de GR
Gamma Ray
0
--------------------------------------------
100
SP
0
--------------------------------------------
60
FM. LUTITAS TALARA
Las cenizas volcánicas (bentonita)
muestran valores altos de GR. Se
puede usar como un marcador de
tiempo y correlación, debido a la
gran extensión que puede abarcar
este evento geológico.
2800
Análisis de Facies y Ambientes Depositacionales con GR
Cilíndrico
Limpio,
sin tendencia
Embudo
Campana
Simétrico
Engrosamiento
hacia arriba,
Afilado en
el tope
Aserrado
Puntiagudo,
sin tendencia
Tope y base
redondeado
Afilado en la
base, fino
hacia arriba
Agradación
Progradación
Eólico, fluvial trenzado,
relleno
de
cañón
submarino, relleno de canal
distributario, margen de
plataforma carbonatada.
Lóbulos de desbordamiento,
barra de desembocadura de
rio, frente de delta, frente
de playa, lóbulo de abanico
submarino.
Transgresión o relleno de
Progradación y
Agradación
canal
retrogradación
Planicie
de
inundación
Punta de barra fluvial, punta
talud
marino
de barra tidal, relleno de Cordón litoral, delta de fluvial,
canal en aguas profundas, frente de playa regresivo a profundo.
plano de marea, plataforma transgresivo.
transgresiva.
El registro de GR a menudo se utiliza para medir la arcillosidad de una formación. En realidad, la
arcillosidad a menudo no cambia repentinamente, sino que ocurre gradualmente con la
profundidad. Tales cambios graduales son indicativos de lito-facies y ambientes deposicitacionales,
y se asocian a cambios en el tamaño de grano y selección, así como con la arcillosidad de la roca.
Respuesta del GR frente al tamaño de grano y litología
Utilidad
 Definición
de
capas,
litología,
facies
y
ambientes depositacionales.
 Indicador de arcillosidad.
 Correlación entre pozos, de
profundidad entre hueco
abierto y entubado y para la
correlación de profundidad
entre registros de diferente
información.
REGISTRO DE RAYOS GAMMA ESPECTRAL (SGR)
Es un registro de la radiación natural de las rocas, dividido en los aportes de cada una de
las principales fuentes radio-isotópicas (K 40 , U238 y Th232 ). El análisis de las fuentes de
la radiación natural nos dan información agregada sobre la composición de la roca.
PORCENTAJE
LITOLOGICO
FM. REDONDO
PRESENCIA DE ARCILLOSIDAD EN
SECUENCIA DE CARBONATOS
SECUENCIA DE CARBONATOS
CARBONATOS CON ALTOS
VALORES DE RADIOACTIVIDAD
FM. PALEOZOICO
HERRAMIENTA DE RAYOS GAMMA ESPECTRAL
La herramienta de rayos gamma espectral utiliza el
mismo sensor que la herramienta de rayos gamma.
El sensor esta conectado a un analizador multicanal
que calcula la cantidad de radiación procedente de
las energías asociadas con cada uno de los picos
principales. Estas lecturas representan la
radioactividad de cada una de estas fuentes, y su
suma es el mismo valor que el medido por la
herramienta de rayos gamma total, y ​está codificado
como SGR si se mide con una herramienta de rayos
gamma espectral. Cualquier combinación de los tres
componentes se puede sumar y analizar. Sin
embargo, el más importante es la suma de la
radiación de K-40 y el Th-232, que se denomina
como rayos gamma computarizado (CGR).
IDENTIFICACIÓN MINERAL CON EL GAMMA RAY ESPECTRAL
Cross-Plot: Th vs K
Cross-Plot: Minerales Pesados Asociados con Th y U
ESFENA
APATITO
EPIDOTA
Serra et al., 1980
Utilidad
 Determinación de litología.
• Discriminación entre arenas,
lutitas y minerales accesorios.
• Formación de carbonatos.
• Evaporitas.
 Detección de discordancias (relación
Th/K).
 Correlación entre pozos.
 Reconocimiento de rocas igneas
(relación Th/U).
 Diagénesis (relación Th/K).
 Sedimentología.
 Estimación del potencial de Uranio.
 Capacidad de intercambio catiónico.
 Potencial de hidrocarburos.
 Detección de fracturas, estilolitas,
fosfatos.
Relación Th/K: Identificación de minerales.
Cross-plot Th-U
para las rocas
ígneas. (Cortesía:
Schlumberger).
REGISTRO DE RESISTIVIDAD
La Resistividad de una sustancia es la capacidad de la misma para impedir el
paso de la corriente eléctrica.
Para obtener un valor de RESISTIVIDAD
de una sustancia, los dispositivos usados,
se resumen en dos grupos de herramientas:
•Las herramientas de Resistividad
(Laterolog), miden los efectos producidos
por una corriente inyectada en la roca,
requieren un fluído conductivo dentro del
pozo que puedan transportar la corriente
inyectada.
• Las herramientas de Inducción, miden
los efectos de un campo electromagnético
sobre la roca, pueden usarse en principio
en cualquier ambiente.
La herramienta de Resistividad
La Herramienta de Resistividad Enfocada es del tipo Laterolog, que mide la
resistividad eléctrica de las rocas y minerales. Por ejemplo, los sulfuros tienen baja
resistividad a excepción de la esfalerita.
RESISTIVIDAD
10 -------------------------------------------------------------------------------- 10000
OHM-M
Lodolita
Aplicaciones
 Identificación de minerales
tales como los sulfuros y
óxidos.
Conglomerado
 Correlación litológica.
 Identificación de Fracturas.
Capa de
Carbón
Separación de curvas de
resistividad
debido
a
distintas permeabilidades
del carbón
REGISTRO DE DENSIDAD
Es un registro continuo de la densidad total promedio de la formación. Esta densidad
incluye la roca o mineral, la matriz sólida, y las sustancias contenidas en los poros,
oquedades y fracturas. Este registro identifica zonas de enriquecimiento mineral por
aumento de la densidad.
DENSIDAD
LEYES
Utilidad
 Medición de la densidad
total (tonelaje mineral y el
tonelaje de sobrecarga)
 litología
 Espesor y ubicación del
limite de capa
 zonas mineralizadas
 Monitoreo de pozos de agua
a largo plazo (salinidad)
 Propiedades mecánicas de la
roca (en combinación con
registro sónico)
Galena: 7.6 g/cc
Esfalerita: 4.0 g/cc
Calcopirita: 4.2 g/cc
Pirita: 5.0 g/cc
LA HERRAMIENTA DE DENSIDAD
La herramienta es de tipo PAD (montada sobre un patín que la empuja
sobre la pared del pozo) y esta desarrollada específicamente para su uso en
entornos de alta densidad (0.5 – 6.0 g/cc, por ejemplo: Mineral de hierro).
La herramienta enfoca la radiación gamma de alta energía de una fuente de
Cobalto 60 en la roca. Los rayos gamma interactúan con la roca y luego es
retrodispersada al detector. El conteo obtenido de los fotones que llegan al
detector es función del numero de electrones por cm3 y este se relaciona
con la densidad de la roca, haciendo posible la determinación precisa de la
densidad total.
La herramienta también puede ser utilizada en entornos de menor densidad
(0.5 - 3.5g / cc) con una fuente de Cesio 137.
REGISTRO NEUTRÓN
El registro nos da la cantidad de hidrógeno presente en rocas y minerales.
Especialmente útil en la detección del ion hidroxilo (OH) que generalmente
ocurre en minerales de alteración, haciéndola una herramienta útil en la
detección de zonas de alteración hidrotermal.
Usado en análisis por
minerales de alteración
tales como la muscovita,
biotita, clorita, etc.
En el gráfico los valores de
porosidad neutrón decaen
en comparación con los
valores
de
porosidad
densidad, lo que es dado por
el aumento de minerales
secundarios de alteración en
las zonas fracturadas.
LA HERRAMIENTA DE NEUTRÓN
La herramienta de neutrón
compensado (CNL) utiliza una
fuente radioactiva (Am246-Be)
que emite neutrones rápidos, y su
medición se basa en la relación de
conteos en sus dos detectores.
Esta relación refleja la forma en la
cual la densidad de neutrones
decrece con respecto a la distancia
de la fuente y esto depende del
contenido Hidrogeno en la roca.
DETECTOR
LEJANO
DETECTOR
CERCANO
FUENTE
FLEJE
Polarización Inducida
La herramienta proporciona una medición de la capacidad de carga aparente y de
la resistividad de la roca. Se aplica un alto voltaje de corriente, esta fluye a través
de los poros y oquedades circundantes a minerales no conductores.
Los sulfuros y minerales metálicos conductores, desarrollan una polarización que
aumenta a medida que la corriente fluye. Cuando la corriente de inducción se
desactiva, la roca conserva un voltaje debido a la polarización, que es detectada
por la herramienta antes que se disipe.
Aplicaciones
 Se usa comúnmente en
la
prospección
de
sulfuros diseminados.
 Estudios cualitativos de
permeabilidad
en
prospección de agua.
Susceptibilidad Magnética
La herramienta, por medio una bobina transmisora, induce una corriente a través de
un campo magnético oscilante. La corriente oscilante produce un campo secundario
que las bobinas de recepción detectan. La señal “en fase” es una medida de
susceptibilidad en la formaciones con propiedades magnéticas. No se ve afectada
por el revestimiento PVC.
Aplicaciones
 Detección de minerales
portadores de hierro y
exhiben contrastes de
acuerdo con su estado
de oxidación.
 Detección de anomalías
magnéticas y de zonas
de alteración.
 Muestra una correlación
negativa con minerales
Uraníferos.
REGISTRO SÓNICO
Es un registro en función del tiempo, sus mediciones se basan en la
emisión de energía acústica desde un transmisor; la cuál es refractada en
las paredes del pozo, esta es recibida en varios receptores para registrar la
velocidad y la forma de onda. Este tiempo es conocido como Tiempo de
Tránsito (t) y es el inverso de la velocidad de la onda sonora que depende
de la litología, porosidad y/o fracturamiento de la roca.
Los herramienta Sonica convencional utiliza una fuente de energía bipolar
la cual produce un pulso de presión radial, que se propaga alrededor del
pozo produciendo un tren de ondas compresionales y de corte hacia la
formación.
• Las Ondas Compresionales pueden ser propagadas a través de todos
los medios, con una velocidad Vp (ó tiempo de tránsito compresional
Dtc o “slowness” (us/ft).
• Las Ondas de Corte (Shear), son propagadas a través de materiales
sólidos pero no a través de materiales con baja viscosidad (tales como
agua o aire), con velocidad Vs (ó tiempo de tránsito de corte Dts (us/ft).
En
reposo
Compresional
(P)
Shear
(S)
Movimiento de las partículas y dirección de
propagación en las ondas compresionales y en
las ondas de corte. Las ondas compresionales
(A) poseen un movimiento de partículas que
sigue la dirección de propagación de las ondas.
Las ondas de corte (B) poseen un movimiento
de partículas ortogonal a la dirección de
propagación de las ondas.
Registro FWS –Full Wave Sonic
DT cizalla
DT compresional
Interpretación del registro Sónico
 Fms. no consolidadas
 Fms. Naturalmente Fracturadas
La amplitud de la onda
Compresional
vs.
La
amplitud de la onda Shear
pueden asociarse con la
inclinación de las fracturas.
Incremento en la amplitud
de la onda Compresional y
reducción en la onda
Shear: Indica Fracturas
horizontales (B); el caso
contrario indicará fracturas
verticales (A).
Fuente: Fundamentals of
fractured reservoir
engineering. T.D. Van Golf-Racht. ELSEVIER 1982.
R
F
T
Atenuación de las ondas de corte y
stoneley al paso por una fractura
previamente identificada por perdida
severa de lodo durante la perforación
Utilidad
 Infiere litología, porosidad,
fracturamiento.
 Correlación
sísmica
de
superficie a través de un
sismograma sintético generado
para calibrar la sísmica de
superficie y a su vez
correlacionarlo con registros
sísmicos.
 Cálculos de las propiedades
mecánicas de la roca.
El registro Sónico detecta sutiles
variaciones texturales y estructurales de
la roca (arenas marinas profundas
turbidíticas (Interpretación por Rider).
Correlación de registros con una sección de acantilado
(M. Rider, 2011)
¿Cómo podemos generar un modelo mas preciso del yacimiento?
A
B
¿Tipos de alteración?
¿Limites de las alteraciones?
¿Zonas con enriquecimiento mineral?
¿Cómo podemos generar un modelo mas preciso del yacimiento?
A
B
POZO
Disminuyen valores:
Zonas de Alteración
0
GR
100
2
DEN
4
RADIOACTIVIDAD NATURAL (API)
Propilítica: Epidota y/o clorita, albita, calcita y pirita.
RADIOACTIVIDAD
DENSIDAD
Argílica avanzada: Dickita, caolinita, pirofilita,
diásporo, alunita y cuarzo.
Argílica Intermedia: Feldespato potásico, caolinita,
montmorillonita, esmectita o arcillas amorfas, sericita.
Potásica: Feldespato potásico y/o biotita.
DENSIDAD (g/cm3)
¿Cómo interpretamos los cambios litológicos y mineralógicos?
Ejemplo con Registro Gamma Ray (radioactividad natural)
GR
0
Lutita negra
Lutita
Arenisca fluvial
Halita
Carbón
Caliza
Arcosa
Granito
Discordancia con
minerales pesados
API
150
Evaluación de yacimiento: Pórfido Cu - Au
Registros de Radioactividad, Sónico y Densidad
0
GR
(API)
150
500
VEL 1500
(m/s)
Zona 2
Db=1.5 g/cm3
Zona 1
Db=1.9 g/cm3
Zona Mineralizada: Densidad > 2.5 g/cm3 , Velocidad > 1200 m/s
1
DEN
(gr/cm3)
4
Detección de Enriquecimiento Aurifero, Yacimiento Epitermal Au
Leyes de oro en brechas de arenisca y limolita
Intervalo 158-170 m
Brecha litológica con alteración de jarosita, KFe(SO4)OH6, ley de oro promedio: 0.514 ppm
Leyes de oro
0.201
0.392
0.606
1.040
0.479
0.568
0.436
0.392
Density background: mínimo valor de la densidad (2.05 g/cm3)
Electrosecuencia: “Leyes de oro son directamente proporcionales a la Densidad”
Evaluación de yacimiento: Tipo Mississippi Valley (Zn-Fe-Pb)
Caída de la densidad debido a la zona de karstificación en roca carbonatada. El
cuerpo mineralizado y la zona Kárstica se delimitan fácilmente con los registros,
optimizando tiempo y costos en análisis de laboratorio.
RADIOACTIVIDAD
m
RESISTIVIDAD
DENSIDAD
K
ATV
ZONA MINERALIZADA
DELIMITADO POR REGISTROS Y LOGUEO
ZONA KARSTICA
DELIMITADO POR REGISTROS
ZONA KARSTICA
DELIMITADO POR LOGUEO
Interpretación Estratigráfica - Estructural
Interpretación Estructural – Contacto Litológico
Mejor Definición de los Modelos con los Registros Eléctricos
Aplicando
Registros
Eléctricos
Modelo Estructural 2D
Georeferenciación de Secciones Estructurales
Generando
Secciones 3D
Sección Estructural - Estratigráfica
Caracterización Geológica Integrada
Modelo Estático 3D
Modelado Estructural – Estratigráfico 3D
Generando
Modelo 3D
En la perforación diamantina
Para la investigación de
estabilidad de taludes
Datos estructurales donde más se necesita
Núcleos
Los Televiewer interpretan los
datos de forma confiable en
zona de fractura.
REGISTROS GAMMA RAY – ATV – DIPMETER vs FOTO NÚCLEO
INTERPRETACIÓN COMPARATIVA: Prof. 167.4 - 171.1m
3D Imagen
0 --- GR --- 250
Prof.
m
100
0°
Imagen
0° Dip 90°
360°
FOTO
Fractura con relleno, 65°W
Fractura abierta, 70°S
Fractura abierta, 85°NW
101
Fractura parcialmente abierta, 60°SW
102
Fractura con relleno, 80°NW
Fractura abierta, 60°SW
103
Cortesia: Weatherford
Cuzco 2012.
Orientación de las Estructuras Geológicas
Determinación de la magnitud y dirección de buzamiento de fracturas, fallas,
venas mineralizadas y capas, mediante el Acoustic y Optical Televiewer son un
valor agregado que no se tiene de los núcleos a menos que estén orientados.
El Registro de Imágenes (ATV)
Prof.
m
3D Imagen
0° Amplitud 360°
0° -- Buz. Ap -- 90°
0° Buz. Real 90°
Tabla de Estructuras aparentes y
Estructuras reales a partir del ATV
Determinación de Breakout: Registro Acoustic Televiewer
El campo de esfuerzo mínimo tiene dirección NE-SW. El rumbo de las fracturas y
fallas se desarrolla perpendicular al breakout, la dirección del esfuerzo máximo,
esto es NW-SE.
σH
σh
σh: Esfuerzo mínimo
σH: Esfuerzo máximo
DENSIDAD DE FRACTURAS / RQD
Densidad de
Fracturas / RQD
RADIOACTIVIDAD
0
API
150 m
0°
90°
Fracturas/1.5 m
10
2-5
2-3
50
2-14
Interpretación del ATV y Dipmeter
Detección de Falla: Prof. 118-126m
0°
3D
Imagen 360°
0°
Dipmeter
90°
Arrastre en ambos
bloques de la falla
ubicada a 123.5m
Cortesia: Weatherford
Cuzco 2012.
Determinación de las Propiedades Mecánicas Dinámicas de la Roca
El registro Sónico proporciona las velocidades de propagación de las ondas
acústicas en la roca, estas son una función directa de la elasticidad y la densidad
de la roca, por lo que nos permiten conocer cómo la roca se deforma
elásticamente. Este registro en conjunto con el registro de Densidad, nos permite
obtener las propiedades mecánicas dinámicas de la roca en forma continua.
Determinación de las Propiedades Mecánicas Dinámicas de la Roca
Para determinar las propiedades mecánicas dinámicas de la roca utilizamos
la onda compresional “P”, (que provoca un cambio de volumen pero no de
forma en respuesta al esfuerzo, depende de la compresibilidad de la roca
“K” y de su rigidez “G”, medidas cuantitativas del cambio de volumen y
forma) y la onda “S” (que provoca un cambio de forma, pero no de
volumen, depende de la rigidez).
Si se combina la ecuación de propagación de
una onda con la Ley de Hooke para un
material isotrópico, se obtienen estas dos
soluciones:
λ : Primer parámetro de Lamé.
G: Módulo de elasticidad transversal o segundo parámetro del Lamé.
VC : Velocidad onda P
Estas mismas ecuaciones pueden expresarse
en función del módulo de Young y la
relación de Poisson. (Cuadro de la derecha).
VS : Velocidad onda S
ρ : Densidad
Competencia del Macizo Rocoso
Obtención en forma continua del registro UCS (Uniaxial Compressive Strenght) a partir de
Registros Sónico y Densidad, previamente calibrado con valores de carga puntual.
Concepto del modelo mecánico del subsuelo: El primer paso en la construcción del modelo
consiste en comprender la geología local y regional (izquierda). La estratigrafía mecánica
detallada provee información sobre los tipos de facies y los mecanismos de deformación local
(centro). De este estudio detallado se obtienen registros de parámetros elásticos y de resistencia de
la roca, incluyendo la resistencia a la comprensión no confinada (UCS, por sus siglas en inglés)
(derecha). Estos parámetros se utilizan para predecir la presión de poro (Pp), los esfuerzos
horizontales mínimo y máximo σh y σH, y el esfuerzo vertical σv. La determinación de la
dirección del esfuerzo horizontal también es importante para las operaciones de sostenimiento.
Registrando Televiewer en la ciudad
Trabajando en la jungla de cemento
Televiewer en la detección de tubería dañada
Como una alternativa de
mejor resolución y de
detalle ante el uso de
Trazadores radioactivos
y/o equipos de prueba
mas costosos en la
detección de tubería
dañada.
Registrando Televiewer en Mega Construcciones
En el diseño y construcción de una presa de agua
Vista general del área de emplazamiento de la Presa
Uso de Televiewer para la orientación de estructuras
PERFIL A’ – A – EJE DE PRESA
Cresta de Presa
De compuertas
DDH-T-01
Rio
DDH-P-02
Margen Derecha
Proyección estereográfica de las discontinuidades con el talud de
corte proyectado en la margen derecha del eje de presa. Se observa
probable caída de rocas por volteo según la fractura N40°W/80°NE.
Margen Izquierda
Proyección estereográfica de las
discontinuidades con el talud de corte
proyectado en la margen izquierda
del eje de presa. Se observa
probable deslizamiento planar según
la fractura N40°W/80°NE.
DDH-P-01
En el diseño y construcción de Túneles
PERFIL LONGITUDINAL
Caracterización del macizo rocoso y Clasificación
140.32 m
40
53%
15
6
3
1
1
1.767
12
4
13
8
10
7
-10
32
0.003 m³
0.2
0.12
0.02
VSS
?
Tramo 1: (progresiva 0+000 a 0+310)
Roca Tonalita-Diorita muy fracturada,
pobre (MF/P): Presenta tres sistemas de
fracturas espaciadas cada 10 cm, 15 cm y
20 cm, respectivamente, con orientación
desfavorable a la excavación del túnel y
persistencia de 1.0 a 3.0 m, así como un
sistema aleatorio. Las fracturas se
presentan abiertas (>5mm), ligeramente
rugosas y ligeramente onduladas con
relleno de arenas y arcillas no blandas,
moderadamente alteradas, se observa
humedad en las paredes. Su resistencia es
de 40 MPa con una densidad de 0.025
Kg/cm3.
Algunas Razones del Porqué Utilizar los Registros Eléctricos
Identificación y Cuantificación de Rocas y Minerales
 El registro de Radioactividad Natural nos da referencia del contenido de Potasio ‘’K”
en las rocas ígneas, por ello las rocas félsicas son gradualmente más radioactivas
además tienen una densidad relativa inferior a 3 g/cm3, mientras que las rocas máficas
su densidad relativa es mayor que 3 g/cm3, es por esto que en conjunto con el registro
de Densidad podemos interpretar procesos de diferenciación magmática.
 Los registros de Radioactividad-Densidad-Neutrón puede detectar los minerales guías
que se forman en las diferentes zonas de alteración hidrotermal (Potásica, Propilítica,
Fílica, Argílica). Los ensambles de alteración hidrotermal están zoneados y se reflejan
en la disminución de radioactividad y densidad en el paso de la alteración Potásica a
Propilítica. Por otro lado, el aumento de contenido de hidrógeno se refleja en el paso
de la alteración Fílica a Argílica.
 Los registros de Radioactividad Natural y Spectral Gamma Ray son particularmente
útiles en la detección del Uranio238 en las rocas graníticas que al desintegrarse liberan
gas nocivo Radon222. Además mediante tablas y crossplots se puede determinar el
contenido mineralógico de la roca según las concentraciones de K, Th y U.
Algunas Razones del Porqué Utilizar los Registros Eléctricos
Identificación y Cuantificación de Rocas y Minerales
 Los núcleos no son orientados, en cambio las Imágenes de los Televiewer nos dan la
orientación de capas, venas mineralizadas, fallas y fracturas con respecto al Norte
magnético. Estos datos son esenciales para la construcción de un buen modelo
Geológico - Geomecánico.
 Podemos obtener una curva continua de UCS, calibrada con datos de carga puntual.
Esta información permite una mejor eficiencia en los procesos de chancado de
mineral y geometalurgía.
 El registro de Densidad nos permite obtener el Tonelaje mineral. Dato importante
para el Cálculo de Reservas y hacer más eficiente el transporte del mineral.
 Los yacimientos minerales son cada vez más profundos y escasos por lo que los
registros de pozo son importantes. Estos registros calibrados con el logueo geológico,
maximizan la eficiencia en la Exploración y Explotación. Con esta tecnología, se
optimiza al momento de tomar decisiones en análisis de laboratorio lo que le brindara
un mejor costo-beneficio para la evaluación de su proyecto.
GRACIAS!!!