Giáo trình địa vật lý giếng khoan part 8 pdf

190 a. Sự kéo dài của thời gian truyền ( t) do trớc khi đến chấn tử thu thứ hai (xa) sóng bị suy giảm mạnh, biên độ sóng ở đó nhỏ hơn ngỡng phát hiện của máy (hình 6.24). Trong trờng hợp đó giá trị t bị kéo dài. b. Bỏ sót chu kỳ: Có một số trờng hợp do chọn ngỡng đo quá thấp hoặc năng lợng (biên độ) sóng tới chấn tử xa quá yếu nên triger đánh dấu thời gian chỉ làm việc với chu kỳ thứ hai hoặc thứ ba (hình 6.25). Vì thế t kéo dài thêm ít nhất một chu kỳ. Hiện tợng sóng bị hấp thụ mạnh trớc khi tới chấn tử thu xa có thể do vỉa bo hoà khí, có khi cả dầu Trong đá cacbonat và đá móng. Hiện tợng này còn có thể do gặp đới nứt nẻ mạnh làm cho sóng bị giảm biên độ. c. Kích thớc giếng Khi đờng kính giếng quá lớn, thì sóng đi từ chấn tử phát lên thành giếng và từ thành giếng đến chấn tử thu thì dài hơn đoạn đờng từ chấn tử phát đến chấn tử thu thứ nhất. Trong trờng hợp đó tín hiệu đầu tiên đến chấn tử thhu gần là tín hiệu sóng đi thẳng qua dung dịch. Muốn khắc phục hiện tợng này phải bố trí Zond đo định tâm trong giếng khoan. Trong giếng khoan nếu chứa dung dịch có hoà tan không khí hoặc gas thì sóng dễ bị hấp thụ, suy giảm năng lợng đặc biệt là tín hiệu ở chấn tử thu thứ nhất. Hiện tợng hoà tan khí trong dung dịch khoan thờng gặp ở ngay các vỉa chứa khí. d. Vùng ngấm dung dịch Dung dịch trong vùng ngấm có thể không ảnh hởng đến số đo ở vỉa nớc. Trong các vỉa chứa dầu hoặc khí bo hoà nớc cao thì tốc độ truyền sóng âm trong các đới rửa và đới nguyên là hoàn toàn khác nhau. Trong trờng hợp đới ngầm sâu, số đo siêu âm thờng chỉ phản ánh đới rửa và gần nh không thể hiện sự có mặt của dầu khí trong đá chứa. H ình 6.24. Sự kéo dài thời gian do sóng âm bị suy giảm mạnh trớc khi đến chấn tử thu xa Gần Xa Ngỡng phát hiện Ngỡng phát hiện Tín hiệu bị suy giảm Tín hiệu bình thờng Thời g ian kéo dài B iên độ T hời gian H ình 6.25. Sự bỏ sót chu kỳ Gần Xa Biên độ Ngỡng phát hiện Tín hiệu thờn g T hời Tín hiệu bị suy giảm Chu k ỳ b ị bỏ sót Ngỡng phát hiện 191 Trờng hợp đới ngầm nông hoặc không có đới ngầm thì khí và dầu nhẹ sẽ có ảnh hởng rõ ràng lên số đo. Nếu giá trị đo t nhỏ hơn trong dung dịch thì số đo này thể hiện phần môi trờng trong đới nguyên. Tuy nhiên, khi sử dụng giá trị đo này để tính độ lỗ rỗng thì phải hết sức thận trọng. Nếu giá trị t đo đợc lớn hơn giá trị t f trong dung dịch khoan (hay gặp ở các lớp đất đá gần mặt đất, độ nồng lớn) thì rõ ràng giá trị đo siêu âm gần với t m trong dung dịch và giá trị t trong đới nguyên cũng không thể bị giảm đi. Để xác định nó ta phải thực hiện các phép hiệu chỉnh nhng không nên dùng nó trong xác định độ lỗ rỗng. Khi không có đới ngầm và đoạn giếng ở chế độ khai thác nhẹ (có dầu khí từ vỉa chảy chậm vào giếng) thì có thể xuất hiện các bong bóng khí dầu trong dung dịch, gây ra hiện tợng suy giảm sóng mạnh mẽ và gía trị t đo đợc dài ra. Đôi khi cũng có thể gặp tốc độ âm trong đá rất thấp ( t, cao) do vỉa nớc có bo hoà khí, dù rất ít nhng chúng đ tạo thành các bọt khí lơ lửng trong nớc và làm cho sóng âm bị hấp thụ mạnh. Đomenico (1976) đ chỉ rõ là khi bo hoà khí tới 15% thì sẽ làm tốc độ sóng nén giảm đột ngột (hình 6.26). Cả đo về thực nghiệm và tính toán lý thuyết đều thẳng nh vậy. e. ả nh hởng của vết nứt theo phơng bán kính Ta biết rằng khi khoan giếng, choòng khoan làm rạn nứt đất đá ở thành giếng khoan. Mức độ rạn nứt trong đất đá giảm dần theo phơng bán kính. Các đá có thể gặp hiện tợng này (sét, sét vôi) là các đá dễ tạo thành sập lở thành giếng. Các vết rạn nứt thành giếng sẽ làm cho thời gian đo t dài ra, tơng đơng với tốc độ quá thấp. Các vết nứt theo phơng bán kính thờng sẽ ảnh hởng lên số đo của các Zond do ngắn mạnh hơn là các Zond đo dài. 6.5.9. Dấu tích luỹ thời gian truyền sóng Để xác định vận tốc lớp trong địa vật lý ở giếng khoan, các máy đo tốc độ âm đợc thiết kế thêm chức năng đánh các dấu tích luỹ thời gian truyền sóng theo phơng song song với trục giếng khoan. Các dấu vạch ngang thờng đợc ghi ở bên trái của băng ghi t. Khoảng cách giữa hai dấu vạch ngắn liên tiếp là khoảng chiều sâu mà sóng truyền trong đơn vị thời gian bằng 1ms. Trên băng cứ 10 khoảng dấu vạch ngắn thì đến một vạch dài. Nh vậy, khoảng cách giữa hai vạch dài liên tiếp là khoảng sâu để sóng lan truyền hết 10ms (Hình 6.27). Hình 6.26. ảnh hởng của khí bo hoà lên tốc độ sóng nén trong đá gắn kết yếu Tốc đ ộ của són g nén Số đo Tính toán Độ bão hoà kh í Tốc độ (ft/s) 192 Hiển nhiên là các dấu tích luỹ cũng chịu các sai số nh t. Dựa vào các vạch tích luỹ thời gian, ta có thể xác định vận tốc lớp cho đoạn giếng khoan bất kỳ. 6.5.10. Các ứng dụng Phơng pháp tốc độ sóng âm ( t) đợc sử dụng chủ yếu là để xác định độ lỗ rỗng ( S ) của thành hệ đá chứa. So với các phơng pháp hạt nhân, các số đo của phơng pháp tốc độ âm ít chịu ảnh hởng của giếng khoan nên có thể dùng nó để xác định độ lỗ rỗng thứ sinh của các vỉa đá chứa, đặc biệt là trong trờng hợp các tầng chứa là đá cacbonat hay đá móng kết tinh. Phơng pháp tốc độ sóng âm cũng đợc dùng để xác định thạch học khi kết hợp với phơng pháp Neutron và Gamma tán xạ mật độ. Phơng pháp đồ thị trực giao M và N có thể sử dụng nhằm mục đích nêu trên. Số đo tốc độ siêu âm không nhạy với sự thay đổi đờng kính giếng khoan nên phép đo này có thể dùng để nghiên cứu độ nén ép trong các tập cát sét hoặc tính toán tỷ số t S /t P . Từ số đo (1/ t) ta xác định đợc tốc độ (V) lan truyền của sóng đàn hồi, vì thế khi kết hợp với phơng pháp mật độ (FDC) ngời ta có thể tính toán đợc trở kháng âm (Acoustic impedance r = V. ) và hệ số phản xạ giữa hai lớp 1 và 2, R 1-2 : Công thức (6.17) là đại lợng giúp cho việc phân tích chính xác từ tài liệu tuyến địa chấn thẳng đứng, xác định tớng địa chấn, xác định bản chất của chất lu bo hoà trong vỉa. Chất lu bo hoà trong vỉa có thể đợc nhận biết rõ ràng hơn khi so sánh các số liẹu đo âm với các phơng pháp khác (Neutron - Mật độ - Điện trở). Cũng nh các phơng pháp khác, phơng pháp tốc độ siêu âm đợc dùng để liên kết địa tầng và nghiên cứu bể trầm tích vì có độ phân dải theo phơng thẳng đứng khá tốt (khoảng 60cm) cho nên phơng pháp tốc độ siêu âm cũng có thể xác định chiều dày các vỉa. Trong trờng hợp xác định đợc vận tốc sóng dọc và sóng ngang theo đó ngời ta có thể đánh giá đợc các tính chất cơ học của các lớp đá. Ví dụ, kết hợp phơng pháp tốc độ siêu âm với phơng pháp khác (Neutron, Mật độ,) có thể xác định các tham số đàn hồi của đá: )17.6( 1122 1122 21 vv vv R + = H ình 6.27. Thí dụ băng đo ghi tốc độ truyền sióng âm t (theo Schlumberger) Thời gian truyền ( à s/ft) Dấu tích lu ỹ thời g ian 193 - Modun Yuong E Trong đó k là modun khối Modun kéo à : Hệ số Poisson-ứng suất : 6.6. Phép đo suy giảm biên độ sóng âm Biên độ của sóng siêu âm giảm dần khi nó lan truyền trong môi trờng. Sự thay đổi biên độ sóng nh vậy là do sự suy giảm năng lợng của sóng trên đờng truyền (Hình 6.28). Khoảng cách lúc sóng xuất hiện cho đến khi bị suy giảm hoàn toàn gọi là đợt sóng, nó gồm một số bớc sóng 1 . 1. Trong sóng địa chấn, đợt sóng chỉ kéo dài từ 1,5 đến 2 chu kỳ, còn trong phép đo siêu âm ở giếng khoan đợt sóng có thể kéo dài nhiều chu kỳ hơn. ).(psi.,. tt tt t = v+k vk =E PS PS SS S 18610341 43 3 9 10 22 22 22 2 ( ) 19610341 3 43 3 4 - 10 22 22 22 .psi.,. tt tt =vv=k ps ps sp ).(psi.,. t =v= s s 20610341 10 2 2 à ).( tt tt = v v v v = ps ps s p s p 216 2 2 1 1 2 2 1 22 22 2 H ình 6.28. Sự suy giảm sóng âm theo đờng truyền Biên độ Đ ợt són g Khoản g cách Thời gian 194 Sự tắt dần biên độ sóng siêu âm trên đờng truyền trong môi trờng đất đá phụ thuộc vào nhiều yếu tố: - Chiều dài bớc sóng và loại sóng (sóng dọc, sóng ngang). - Kiến trúc của đá (lỗ rỗng, kích thớc hạt, độ bào mòn, độ chọn lọc của hạt vụn) liên quan đến độ rỗng, độ thấm, bề mặt riêng của đá. - Loại chất lu bo hoà trong lỗ rỗng và độ nhớt của chúng. - Các nứt nẻ hang hốc trong đá Nh vậy phép đo suy giảm biên độ sóng âm có thể đợc dùng để nghiên cứu phân tích các tầng đá chứa. Trong các giếng khoan có chống ống sự suy giảm biên độ phụ thuộc chủ yếu vào chất lợng trám ximăng xung quanh ống chống, việc xác định nó có thể bằng cách đo bìên độ sóng âm. Phép ứng dụng này đợc biết dói tên gọi đo gắn kết ximăng (Cement Bond Log - CBL). 6.6.1. Các trờng hợp xuất hiện suy giảm năng lợng và tái phân bố năng lợng của sóng Quá trình mất năng lợng có thể do các kiểu ma sát: - Cơ chế truyền sóng đàn hồi trong môi trờng liên tục là sóng làm cho các hạt nhỏ hay tinh thể của đá vận động xung quanh vị trí ban đầu. Các vận động đó truyền từ điểm chất này sang điểm chất bên cạnh. Sự vận động này gây ma sát giửa các hạt rắn với hạt rắn và phát ra nhiệt. Đây chính là nguyên nhân năng lợng sóng bị tiêu hao. - Trên mặt tiếp xúc giữa chất lu và hạt rắn cũng sinh ra sự ma sát tơng tự. Trong trờng hợp này lực ma sát phát năng lợng từ chất lu đến chất rắn ở xung quanh làm cho năng lợng tiêu hao dới dạng nhiệt. - Trên bề mặt tiếp xúc giữa hai chất lu không dễ trộn lẫn (dầu/nớc; dầu/khí; khí/nớc) cũng có sự ma sát khi có sự lan truyền của sóng âm, lực ma sát tác động từ chất lu kém linh động hơn tới chất lu bên cạnh gây ma sát dẫn đến tiêu hao năng lợng. Sự phân bố năng lợng của sóng đàn hồi có thể theo nhiều cách: - Truyền theo ranh giới môi trờng. Trên thành giếng là ranh giới giữa hai môi trờng lỏng và rắn. Từ môi trờng dung dịch khoan có một sóng dọc đầu tiên đi vào môi trờng rắn là đất ở thành giếng tạo ra một sóng nén đi trong môi trờng đó. Sóng thứ sinh này bị khúc xạ theo một góc bằng góc tới hạn của góc tới. - Năng lợng của sóng đầu tiên chủ yếu chuyển thành năng lợng của sóng thứ sinh đi vào môi trờng rắn. - Một sóng đi trong môi trờng lỏng cũng sẽ chuyển một phần năng lợng của nó vào môi trờng rắn dới dạng một sóng nén (sóng dọc). 195 Cả hai trờng hợp đó đều có thể xảy ra trong giếng khoan trần và ở đoạn ximăng gắn kết yếu của giếng khoan chống ống. - Truyền qua mặt ranh giới khi sóng đàn hồi đi qua ranh giới giữa các phần môi trờng thứ nhất và thứ hai có độ kháng âm khác nhau, phụ thuộc vào góc tới, phần phản xạ toàn phần của sóng hoặc thành phần của sóng khúc xạ sẽ đi vào môi trờng thứ hai, phần còn lại phản xạ vào môi trờng thứ nhất (Hình 6.29). ở môi trờng thứ hai (môi trờng rắn), sóng khúc xạ có các thành phần sóng dọc P và sóng ngang S có góc khúc xạ không bằng nhau. - Sự tán xạ năng lợng khi sóng âm gặp các hạt có kích thớc nhỏ hơn bớc sóng thì năng lợng sóng bị tán xạ về mọi hớng, có dạng của mặt phản xạ. Trong giếng khoan ta sẽ gặp hai trờng hợp: + Giếng trần không chống ống: Năng lợng sóng âm tiêu hao trong dung dịch và tiêu hao trong đất đá. a. Trong một dung dịch đồng chất, sự suy giảm theo luật hàm mũ với từng tần số: m = e mx (6.22) Với m là hệ số suy giảm trong dung dịch, tỷ lệ với tần số nguồn, x là khoảng cách từ điểm nguồn tới vị trí quan sát. Trong nớc ngọt, ở điều kiện chuẩn về áp suất và nhiệt độ đối với nguồn có tần số 20KHz thì hệ số suy giảm ở vào khoảng 3.10 -5 db/ft. Đại lợng này sẽ cao hơn nớc mặn và trong dầu và giảm khi áp suất và nhiệt độ tăng. Trong dung dịch sét thông thờng, hệ số suy giảm m = 0,03db/ft, ở tần số f = 20KHz khi dung dịch khoan bị nhiễm khí thì sự tán xạ năng lợng sóng thay đổi rất lớn khó tính toán đợc. b. Trong các thành hệ đá thì sự tiêu hao năng lợng có thể do các ma sát, tán xạ và biến đổi năng lợng khi qua các mặt ranh giới của môi trờng. Trong đá nguyên khối không bị nứt nẻ, sự suy giảm của sóng ngang và sóng dọc trên đờng lan truyền theo hàm mũ có dạng: f = e al (6.23) Trong đó a = a + a + a là hệ số suy giảm toàn phần, bằng tổng của các hệ số suy giảm do ma sát trên mặt tiếp xúc lần lợt rắn/rắn, lỏng/lỏng, l - là khoảng đờng sóng đi trong đá. P 12 P P S Lỏn g Rắn H ình 6.29. Sự phân bố năng lợng són g âm trên m ặ t ranh g iới lỏn g /rắn 196 Đá rắn chắc, không có lỗ rỗng các hệ số a và a bằng không. Khi đá chỉ bo hoà nớc, a= 0. Trong đá có lỗ rỗng hệ số a phụ thuộc vào giá trị độ rỗng và độ thấm, nó thay đổi cùng chiều với sự thay đổi của hai tham số colectơ này của đá chứa. Các hệ số a và a của đá có lỗ rỗng giảm khi gia tăng áp suất. Theo Gardner và nnk (1964), khi đá khô sự tiêu hao năng lợng chủ yếu là a (ma sát rắn/rắn), còn khi bo hoà nớc chủ yếu là a(lỏng/rắn) và vì vậy trong đá bo hào nơc sự thay đổi hệ số suy giảm của sóng đàn hồi theo áp suất mạnh hơn trong đá khô (Hình 6.30). Tóm lại hệ số suy giảm a của sóng đàn hồi trong đá là một hàm số phụ nhiều tham số của môi trờngvì thế có thể viết: A = f(f, v, , k, d, à , p, , ) (6.24) Với : f- Tần số. v - Tốc độ sóng âm. - Độ rỗng k - Độ thấm à - Độ nhớt của chất lu p - Gia tăng áp suất - Mật độ của đá c. Sự tiêu hao năng lợng cũng có thể xảy ra trong các hang hốc và khi đi qua các mạt ranh giới các đá có độ kháng âm khác nhau. Trờng hợp thứ nhất có thể gặp trong đá cacbonat có xuất hiện các hang hốc chứa khí, hay trong các đá macma tồn tại các lỗ hổng hang hốc kín đợc sinh ra do co thể tich trong quá trình nguội dần. H ình 6.30. ảnh hởng của áp suất lên hệ số suy giảm a (theo Gardner et al 1964) Hệ số suy giảm a (db/ft) áp suất (psi) Đ á bão hoà nớc Đ á khô 197 Trờng hợp thứ hai gặp trong các tập vỉa cát sét cấu tạo từ các đá có tốc độ truyền sóng khác nhau. Trong trờng hợp đó khi góc cắm của các vỉa thay đổi so với trục giếng cũng dẫn đến sự thay đổi hệ số suy giảm sóng âm trong phép đo ở giếng khoan. Sự suy giảm còn xảy ra trên thành giếng, mặt trụ tiếp xúc giửa dung dịch khoan với đất đá cứng. Ta có thể thấy ngay hiện tợng suy giảm còn phụ thuộc chiều dài Zond đo (Spacing), đờng kính giếng, tần số sóng và tốc độ cuả các sóng P và sóng S. + Giếng khoan chống ống: Sự suy giảm năng lợng sóng là ảnh hởng của ống chống, chất lợng xi măng và dung dịch khoan. Nếu ống chống hoàn toàn tự do, bên trong và bên ngoài ống đều là dung dịch do đó nó có thể rung tự do. Trong trờng hợp này hệ số truyền năng lợng tới đá sẽ rất thấp và tín hiệu đến máy thu sẽ cao. Tuy nhiên cũng có trờng hợp chỉ tự do một bên còn phía đối diện thì có ximăng bám tốt, hay khoảng cách giửa ống chống và đất đá quá sát (dới 1inch) thì không loại trừ khả năng truyền năng lợng từ ống chống vào đất đá vẫn dễ dàng. Trong các trờng hợp đó ta quan sát thấy sự suy giảm biên độ sóng ở các chấn tử thu không đáng kể, và hệ số suy giảm khi đó phụ thuộc vào tần số sóng, khoảng cách giửa các chấn tử thu (spacing). Khi ống đợc xi măng bám tốt nối liên tục với đất đá cứng thì biên độ rung cuả ống chống có thể rất nhỏ so với lúc nó tự do và do vậy hệ số truyền năng lợng đến đất đá sẽ cao. Khi đó năng lợng truyền cho thành hệ phụ thuộc vào chiều dầy của ximăng và của ống chống. Nếu năng lợng truyền vào đá nhiều thì năng lợng truyền vào chấn tử thu sẽ yếu đi. Hai thành phần năng lợng đó cứ thay đổi tăng giảm ngợc nhau, phần này nhiều thì phần kia ít và ngợc lại. 6.6.2. Phép đo chất lợng trám xi măng (CBL) Để đo độ gắn kết xi măng phép đo phổ biến là đo biên độ đợt đầu của sóng dọc tại chấn tử thu (Hình 6.31). Phép đo nh vậy theo thơng hiệu của Schlumberger có ký hiệu là CBL. H ình 6.31. Tín hiệu lý thuyết của sóng âm Biên độ (mV) Són g P Sóng Stoneley Són g đi tron g dun g dịch khoan Són g S và sóng Rayleigh Thời gian 198 Sóng đàn hồi với tần số 20-25 KHz. Biên độ đợt sóng đầu phụ thuộc vào loại Zond đo (đặc biệt là chiều dài Zond), chất lợng trám xi măng, phần trăm chu vi ống chống đợc trám xi măng (Hình 6.32). Ta dẽ dàng thấy rằng biên độ sóng sẽ cực tiểu, nghĩa là sự suy giảm nhiều nhất khi Zond đo ở đoạn giếng có ống chống bên ngoài bị trám kín bởi vành xi măng có chiều dày không ít hơn 2.5 cm . Biên độ sẽ lớn sự suy giảm ít nhất khi ống chống hoàn toàn tự do (Hình 6.33). Biên độ đợc đo ghi nhận giá trị lớn nhất có đợc trong một cửa sổ thời gian đo trớc nhờ một triger. Trong hệ máy đo của Schlumberger có thể chọn một trong haoi cửa sổ: Một mở tự động theo mức tiến hiệu (detection leve) để cùng với thời điểm đo thời gian lan truyền t, độ mở của cửa sổ này thờng chỉ kéo dài trong nửa chu kỳ (Hình6.34). Cửa sổ thứ hai đợc ấn định bởi ngời đứng máy, mở độc lập với thời điểm đo thời gian t. Hai cửa sổ một trôi tự do và một cố định sẽ cho kết quả đô biên độ khác nhau. Theo Schlumberger cửa sổ trôi tự do có độ phân giải cao trong đoạn ống chống có xi măng hơn cửa sổ cố định do ngời đứng máy cái đặt. Cố nhiên độ phân giải còn phụ thuộc vào khoảng đo (Spacing) của Zond CBL. Zond đo có khoảng đo càng bé thì có khả năng phân giải càng lớn. H ình 6.33. Tín hiệu ở đầu ra của chấn tử thu khi ống chống bị gắn ximăng và tự do Biên độ Thời gian Khôn g bám Bám tốt Thời điểm phát sóng H ình 6.32. Phần năng lợng bị suy giảm phụ thuộc phần trăm chu vi ống chống bị gắn ximăng Tỷ phần năng lợng bị suy giảm (%) Đ ờng chu vi ống đợc bám ximăng (%) Không có ximăng hoặc ximăng không bám ống H ình 6.34. Cửa sổ di động và cửa sổ cố định N g ỡn g phát hiện Thời gian Biên độ Cửa sổ di động cùng với thời điểm đo t Cửa sổ cố định do ngời đừng máy cài đặt 199 Từ kết quả đô biên độ A (mv) có thể tính đợc độ suy giảm a (db/ft) dựa vào quy luật hàm mũ: A = A e -al (6.25) Hay Trong đó: L = Spacing, khoảng cách từ R 1 đến R 2 những nơi có biên độ sóng lần lợt là A 0 và A 6.6.3. Phép đo biến thiên mật độ (VDL) Nguyên lý của phép đo biến thiên mật độ (Variable Density Log ) đợc thể hiện trên hình vẽ 6.35. Thời gian sóng đến chấn tử R lần lợt là sóng đi trong ống thép, đi trong thành hệ và đến chậm nhất là sóng đi trong cộ dung dịch. Phép đo đợc thực hiện nhờ một camera đặc biệt ghi lấy những phần biên độ dơng của sóng tơí trong vòng 1000 à s. ở khoảng thời gian ban đầu đo máy thu R chủ yếu thu nhận đợc tín hiệu của sóng dọc đi trong ống thép và thành hệ đá. Thành phần tín hiệu sóng ngang đi trong đá và sóng đi trong dung dịch sẽ đến chậm hơn sau 1ms ban đầu. Vậy muốn ghi các sóng ngang thì khoảng thời gian ghi phải kéo dài khoảng 2ms. A l l a ln 1 = = ft db l a log 20 H ình 6.35. Nguyên lý đo biến thiên mật độ (tài liệu Schlumberger) Biên độ Tín hiệu phát Đến từ ống chống Đ ến từ thành hệ đá Đến từ dung dịch Sóng Thời gian ( à s) [...]... cơ sở khác nhau, các phơng pháp địa vật lý nghiên cứu giếng khoan cũng có những thay đổi tơng ứng nhằm khai thác đợc nhiều thông tin phục vụ cho các nghiên cứu địa chất địa hoá và cho kỹ thuật điều khiển tự động trong công nghệ khoan giếng Hiện tại có rất nhiều phép đo quan trọng đợc tiến hành đồng thời với quá trình khoan giếng Bản thân dung dịch mùn khoan và cả bộ cần khoan cũng mang rất nhiều thông... dạng hấp phụ trong mùn khoan Dầu, khí hoặc khí hoá lỏng xâm nhập vào dung dịch ở đáy giếng sẽ đợc vận chuyển lên miệng giếng khoan theo dòng đối lu Dòng dung dịch đối lu chảy từ đáy giếng lên miệng mang theo khí hydrocacbon và mùn khoan Lên đến miệng giếng, dung dịch chảy qua sàn rung vào bể nhiều ngăn, sau khi lọc lắng mùn khoan và tách khí nó lại đợc bơm xuống đáy giếng qua cần khoan (Hình 7.1) Trên... các đặc trng vật lý, hoá học, cơ học mà những tham số đó thể hiện 7.3 Các phép đo mùn khoan 7.3.1 Phát hiện và mô tả Mùn khoan (Sơ lam) là sản phẩm đợc tạo thành do choòng khoan nghiền nát đá ở đáy giếng Theo định nghĩa nh vậy mùn khoan có thành phần khoáng vật giống nh của đá ở vỉa Kích thớc hạt của mùn khoan từ hạt mịn đến hạt thô, từ 0,1 đến hàng chục milimét Sau khi tạo thành mùn khoan đợc hoà... dòng dung dịch bơm vào cần khoan và dòng đối lu trong vành xuyến giữa cần khoan và thành giếng khoan, mức cân đối thể tích giữa các dòng dung dịch đó 210 Những tham số đó cùng với những tham số khoan nh: tốc độ quay của bàn rotor, áp lực choòng, tải trọng cần khoan, tốc độ khoan, sẽ giúp cho việc chọn chế độ khoan an toàn và tối u Tất cả các tham số dung dịch và tham số khoan đều đợc đo và kiểm soát... dung dịch và mùn khoan Chiều sâu thế nằm của các lớp đá khác nhau trong lát cắt dễ dàng đợc xác định bởi các phép đo khác nhau Các phép đo đồng thời với quá trình khoan còn cho phép dự báo các hiện tợng địa chất và kỹ thuật, đảm bảo an toàn cho quá trình khoan Rõ ràng, quá trình này sẽ dễ dàng hơn nhiều nhờ có các số liệu đo đạc cẩn thận mang tính khoa học Nhờ vậy, giá thành khoan giếng sẽ có thể đảm... đo khác nhau các phần mềm xử lý có thể đánh giá đợc góc đổ của các khe nứt Vì chính các khe nứt trong thành hệ ở thành gíêng có vai trò nh các mặt phản xạ, khúc xạ làm tiêu hao năng lợng sóng 200 Chơng 7 Các phơng pháp đo khí dung dịch và các tham số cơ học 7.1 Mở đầu Khi công nghệ khoan đ có nhiều thay đổi nhất là khoan những giếng khoan sâu, khoan định hớng khoan ngang, khoan bằng các dung dịch cơ... dịch - Nhóm tham số khí - Nhóm các tham số khoan Dựa vào các nhóm tham số đó, các phơng pháp đo đồng thời trong quá trình khoan trực tiếp, giải quyết các nhiệm vụ: - Xác định tính chất của vỉa chứa - Đo các tham số liên quan đến dung dịch, phát hiện và phân tích khí - Cung cấp các dữ liệu liên quan đến quá trình khoan, theo dõi, xử lý sự cố, đa ra các chế độ khoan tối u và an toàn 7.2 Các phép đo dung... 200ppm hay cao hơn Việc phát hiện và phân tích khí H2S phải tiến hành liên tục trong quá trình khoan bằng một thiết bị đặt trên trạm địa vật lý Việc làm đó nhằm hai mục đích: - Đo hàm lợng khí H2S trong dung dịch khoan - Đánh giá nồng độ khí ở các thời điểm khác nhau, tại nơi làm việc và trong phòng điều hành khoan để dự báo sự xuất hiện của khí độc nhằm bảo đảm an toàn Bộ cảm biến và phân tích khí... tán vào dung dịch trong giếng mà thôi Nhng dầu khí muốn khuyếch tán qua thành giếng thì cần có gradien nồng độ, hệ số khuyếch tán đủ lớn và thời gian tiếp xúc phải dài Những đòi hỏi đó đều không bao giờ thoả mn đầy đủ cho nên sự khuyếch tán của dầu khí từ vỉa vào giếng trong quá trình khoan là rất nhỏ, có thể bỏ qua Quá trình khuyếch tán của khí và chất lỏng từ vỉa vào dung dịch khoan chỉ thể hiện rõ... Lợng khí này chính là đối tợng nghiên cứu của các phép đo - Khí thấm từ thành giếng: Sự xâm nhập của khí vào dung dịch không chỉ có thể ở đáy giếng mà cả ở những đoạn giếng đi qua vỉa chứa mà không có lớp vỏ sét chống thấm Điều này có thể xảy ra khi choòng khoan và cần khoan (trong trờng hợp khoan xoay cần) va đập vào thành giếng làm phá vỡ lớp vỏ bùn áp suất cột dung dịch quá nhỏ so với áp suất vỉa, . công nghệ khoan đ có nhiều thay đổi nhất là khoan những giếng khoan sâu, khoan định hớng khoan ngang, khoan bằng các dung dịch cơ sở khác nhau, các phơng pháp địa vật lý nghiên cứu giếng khoan. vận tốc lớp trong địa vật lý ở giếng khoan, các máy đo tốc độ âm đợc thiết kế thêm chức năng đánh các dấu tích luỹ thời gian truyền sóng theo phơng song song với trục giếng khoan. Các dấu vạch. nghiên cứu địa chất địa hoá và cho kỹ thuật điều khiển tự động trong công nghệ khoan giếng. Hiện tại có rất nhiều phép đo quan trọng đợc tiến hành đồng thời với quá trình khoan giếng. Bản