El registro de resistividad es un método de registro de pozos que funciona caracterizando la roca o sedimento en un pozo midiendo su resistividad eléctrica . La resistividad es una propiedad fundamental de los materiales que representa la fuerza con la que un material se opone al flujo de 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 correr en pozos que contengan lodo o agua eléctricamente conductores, es decir, con suficientes iones presentes en el fluido de perforación.
De hecho, en los fluidos de 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 pobre. De hecho, el agua pura está muy mal disociada 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 conducir la 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 . Los minerales más comunes como el cuarzo ( SiO
2) o calcita ( CaCO
3) que se encuentran respectivamente en formaciones silíceas y carbonáceas son aislantes eléctricos . En la exploración minera, algunos minerales son semiconductores , por ejemplo, la hematita ( Fe
2Oh
3), magnetita ( Fe
3Oh
4) y calcopirita ( CuFeS
2) y cuando está presente en cantidades suficientemente grandes en el cuerpo mineral puede afectar la resistividad de la formación anfitriona. Sin embargo, en los casos más comunes (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 intersticial o en el agua que llena las grietas de las rocas duras. Si los poros de la roca no están saturados de agua pero también contienen gases como aire por encima del nivel freático o hidrocarburos gaseosos como metano y alcanos ligeros , 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 mineral de hierro y cobre ), la exploración geológica ( eliminación geológica profunda , 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 sus fluidos encerrados son conductores eléctricos . A diferencia de las soluciones acuosas que contienen iones conductores , los fluidos de hidrocarburos son casi 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 que contiene hidrocarburos.
En la exploración geológica y la perforación de pozos de agua , las mediciones de resistividad también permiten distinguir el contraste entre el acuitardo arcilloso y el acuífero arenoso debido a su diferencia en porosidad, conductividad del agua intersticial y de los cationes ( Na +
, yo+
, California2+
y Mg2+
) 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 este motivo, 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" suficientemente alejada de la zona perturbada del pozo) mostrarán una conductividad menor que 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 zona invadida. Esto proporciona no solo una indicación de los fluidos presentes, sino también, al menos cualitativamente, si la formación es permeable o no.