Giáo trình ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN - Chương 2 pptx

30 Chơng 2 Nguyên lý chung trong địa vật lý giếng khoan 2.1. Các phơng pháp khảo sát 2.1.1. Hệ thiết bị đo (hệ quan sát) Cũng nh các hệ đo ghi của các phơng pháp địa vật lý trên mặt, mỗi phơng pháp địa vật lý trong giếng khoan đợc thực hiện nhờ một hệ thống thiết bị đo ghi. Hệ đo ghi này có hai phần chính là máy giếng và trạm. Hai phần này làm việc đồng bộ với nhau nhờ có cáp nối giữa chúng. Máy giếng, hay còn gọi là Zond (tool) là phần máy thả vào giếng khoan ở chiều sâu đo. Máy giếng có chức năng phát tín hiệu và thu tín hiệu rồi điều biến chúng để truyền lên trạm ở mặt đất qua cáp chuyên dụng của địa vật lý. Trạm là phần máy lắp đặt trên mặt đất có cấu hình gọn nhẹ gồm các khối chức năng và máy tính chuyên dụng đảm trách nhiều chức năng khác nhau, từ cung cấp nguồn dòng cho máy giếng làm việc, tạo tín hiệu kích thích môi trờng đo, thu nhận các tín hiệu từ máy giếng khuếch đại chúng, giải điều biến và cuối cùng là đo ghi các tín hiệu cần thiết. Ngoài các chức năng đó trạm còn có chức năng xử lý phân tích nhanh các kết quả đo để kịp thời xây dựng lát cắt địa chất thành giếng khoan, phát hiện các tầng sản phẩm, dự báo các sự cố kỹ thuật và dị thờng áp suất Cáp là loại cáp chuyên dụng, có vai trò của các kênh dẫn thông tin từ trạm đến máy giếng và ngợc lại. Cáp có thể gồm một hoặc nhiều kênh dẫn (nhiều ruột), cáp đợc quấn trên một tang tời dùng động cơ mỗi khi kéo thả. (Hình 2.1) Các khối kiểm tra và tính toán Tời cáp Đo sâu Cáp Bàn Rotor H ình 2.1. Sơ đồ lắp đặt máy móc thiết bị đo giếng khoan 31 Trạm và tời cáp thờng đợc lắp đặt trên một xe tải có mui kín. Đối với các giếng khoan sâu, để tiết kiệm thời gian, cùng một lúc ngời ta tiến hành đo nhiều phơng pháp. Khi đó phần máy giếng bao gồm nhiều Zond đợc nối ghép hợp lý để cùng tiến hành đo trong một lần kéo cáp. Để tiến hành một dịch vụ đo giếng khoan bằng các phơng pháp địa vật lý, hệ thiết bị đo cần có tối thiểu các phần nh sau: - Cáp chuyên dụng địa vật lý giếng khoan - Tời cáp, có vận hành bằng động cơ để thả và kéo cáp từ giếng - Máy phát dòng điện xoay chiều 120 volt, có công suất đủ dùng cho công việc - Các khối chức năng và khối (panen) kiểm tra trên mặt - Các Zond (máy giếng) thả vào giếng khoan - Máy đo ghi tín hiệu (ghi tơng tự hoặc ghi số) Cá p Các cáp dùng trong địa vật lý giếng khoan có hai loại: cáp một ruột và cáp nhiều ruột. Mỗi ruột cáp là dây dẫn kim loại đợc bọc cách điện tốt. Điện trở cách điện giữa ruột và vỏ cáp khi ngâm trong nớc tối thiểu là 2,5 M . Ruột cáp là những kênh dẫn để truyền tín hiệu điện từ mặt đất đến máy giếng và ngợc lại. Vỏ cáp là phần đợc bện từ hai lớp sợi thép để vừa chịu lực khi thả kéo máy giếng nặng hàng trăm kilogram, vừa bảo vệ các ruột cáp khỏi bị mài mòn vì ma sát với thành giếng. ở gần cuối nơi tiếp nối giữa cáp với máy giếng, ngời ta thờng tạo một điểm xung yếu về độ bền của cáp đề phòng khi máy giếng bị kẹt thì cáp sẽ bị đứt tại đây và giữ cho các phần khác của hệ đo an toàn. Máy giếng Zond (tool) thuật ngữ này chỉ máy giếng để đo một phơng pháp nhất định. Vì các phơng pháp địa vật lý khác nhau sẽ sử dụng các Zond (máy giếng) khác nhau cho nên đôi khi thuật ngữ Zond (hay tool) cũng dùng để chỉ phơng pháp cụ thể, lúc đó nó có ý nghĩa nh là log. Chẳng hạn trong tiếng Anh hay dùng sonic tool, electrical tool có nghĩa nh sonic log, electrical log là để chỉ phơng pháp đo siêu âm hay phơng pháp điện trở trong giếng khoan. Máy giếng có cấu trúc của một ống thép trụ tròn đờng kính 3-5 inches, chiều dài thay đổi tuỳ từng phép đo, có khi tới 35 feet, trong đó lắp đặt các cảm biến, điện cực và các sơ đồ mạch điện tử tơng ứng với mỗi phép đo nhất định. Các máy giếng hiện nay phần lớn đều sử dụng kỹ thuật điều biến để kết hợp nhiều phép đo đồng thời, nghĩa là cùng một lúc truyền tín hiệu khác nhau theo cùng một kênh dẫn. Nhờ kỹ thuật này, về nguyên tắc ta có thể nâng số phơng pháp đo trong cùng một lần kéo cáp tới con số hàng chục, nhng khó khăn lại xuất hiện ở khía cạnh khác, đó là lúc bấy giờ chiều dài của máy giếng quá lớn, không thích hợp cho việc thao tác tại giàn khoan. Khi máy giếng là tập hợp của nhiều Zond đo để đo đồng thời nhiều phơng pháp thì mỗi phơng pháp sẽ có chỉ thị chiều sâu điểm đo khác nhau. Muốn đa các 32 kết quả đo ghi về đúng chiều sâu thực trong giếng khoan thì căn cứ vào khoảng trễ của mỗi Zond máy ghi sẽ tự động đa giá trị đo về chiều sâu thực. Hình 2.2 và 2.3 sau đây mô tả máy giếng kết hợp nhiều phép đo và các đờng cong đo ghi ở một đoạn giếng không bù trễ, cha chuẩn hoá (bên trái) và có bù trễ, đ chuẩn hoá (bên phải). 2.1.2 Phân loại các phép đo trong giếng khoan Các phép đo địa vật lý trong giếng khoan đợc phân làm hai nhóm chính. Nhóm thứ nhất nghiên cứi các hiện tợng tự nhiên hay tự sinh (các trờng vật lý tự nhiên), nhóm thứ hai nghiên cứu các hiện tợng kích thích cảm ứng (các trờng vật lý nhân tạo). a) Trờng tự nhiên gồm có - Cờng độ bức xạ gamma tự nhiên, phép đo đợc thực hiện hoặc đo tốc độ đếm tia gamma toàn phần (gamma tổng) hoặc đo tốc độ đếm đối với các tia gamma có năng lợng chọn trớc. Trờng hợp đo gamma tổng gọi là đo gamma ray , một phơng pháp thông dụng (GR); trờng hợp đo theo phổ năng lợng tơng ứng với phần lớn tia gamma phát xạ do phân ra từ nguyên tố Urani, Thori và Kali (potatium) gọi là phơng pháp phổ gamma tự nhiên (SGR hoặc NGS). Đ ầu Zond Đ iểm đo C Điểm đo B Đ iểm đo A Khoảng bù của C về A Khoảng bù của B về A Khoản g cách từ đáy Zond đến số đọc đầu tiên H ình 2.2. Các điểm đo và khoản g bù chuẩn hoá H ình 2.3. Các đ ờ ng cong đo g hi trớc và sau chuẩn hoá Trớc chuẩn hoá Th ạ ch h ọ c Sau chuẩn hoá Cát B Cát A Sét Sét Sét Số đo đầu tiên Số đo đầu tiên Số đo đầu tiên 33 - Thế tự phân cực: SP. - Nhiệt độ của các thành hệ, phơng pháp đo nhiệt độ (T ). - Đờng kính giếng: Phơng pháp đo đờng kính (CALI). Đờng kính giếng khoan phản ánh tính cơ học và tính chất hoá học của đá ở thành giếng khoan. - Độ lệch giếng khoan: Một phép đo góc nghiêng và góc phơng vị của trục giếng để xác định hớng đi của giếng khoan trong không gian. b) Những tính chất vật lý đợc nghiên cứu bằng các phơng pháp kích thích nhân tạo - Các phép đo điện đợc tiến hành khi phát tín hiệu điện: Phơng pháp điện trở suất hay độ dẫn điện bao gồm các phơng pháp dùng hệ điện cực: Điện cực không hội tụ dòng cổ điển (ES), có hội tụ dòng (LL), vi hệ điện cực (ML), vi hệ điện cực có hội tụ dòng (MLL), hội tụ cầu (SFL), vi hệ cực hội tụ cầu (MSFL); Đo góc cắm phân giải cao (HDT, SDT, FMS); Các phơng pháp dùng ống dây cảm ứng (IL). Phơng pháp hằng số điện môi có sử dụng vòng cảm ứng: lan truyền sóng điện từ (EPT). - Các phơng pháp hạt nhân bao gồm các phơng pháp đo tia gamma phát ra từ nguồn hoá học sau khi đ tán xạ trong môi trờng đất đá nh gamma - gamma (FDC, CD, LDT); đo hấp thụ quang điện (đại lợng có liên quan tới số nguyên tử) (LDT); các phép đo chỉ số hydro: neutron-neutron nhiệt (CNL, NT), neutron - gamma (N); đo neutron trên nhiệt: Neutron - neutron trên nhiệt (SNP, CNL). Phép đo tiết diện bắt giữ neutron vĩ mô: thời gian sống trung bình của neutron nhiệt (TDT, NLL). Thành phần nguyên tố: neutron va chạm với hạt nhân theo các mức độ khác nhau: Đàn hồi và không đàn hồi. Va chạm không đàn hồi bắn ra tia gamma. Tuỳ theo phổ năng lợng của tia gamma ngời ta có thể đo để có số đo nhạy với các nguyên tố khác nhau: Carbone - oxygen (IGT, GST) Hiện tợng bắt giữ neutron phổ tia gamma chiếm giữ (GST, IGT). Phơng pháp kích hoạt phóng xạ phân giải cao: Khi chiếm giữ neutron, nguyên tố trở thành đồng vị phóng xạ và có chu kỳ bán r đặc trng Căn cứ vào phổ năng lợng và phổ thời gian ngời ta có thể phân biệt sự có mặt của các nguyên tốt nhất định trong môi trờng (HRS). Phép đo cộng hởng từ hạt nhân. Hiện tợng cộng hởng từ hạt nhân xảy ra với spin của nguyên tố Hydro. Quan sát hiện tợng quay hồi chuyển spin của hydro có thể đánh giá hàm lợng hydro tự do trong đá (NML). 34 - Các phơng pháp đo siêu âm: Tốc độ sóng nén (sóng dọc) đo theo thời gian lan truyền sóng này giữa hai chấn tử. Phép đo này gọi là sonic log (SV, SL, BHC). Sóng ngang cũng có thể đợc đo nh vậy. Phép đo thời gian lan tuyền sóng từ mặt đất đến geophone trong giếng khoan. Phép đo nh thế gọi là địa chấn giếng khoan (VST) hoặc địa chấn tuyến thẳng đứng (VSP). Phép đo biên độ (phổ biên độ hay phổ năng lợng) của sóng dọc hoặc sóng ngang: Amptitude logging (A). Phép đo biên độ tơng đối của thành phần sóng tới khác nhau, hình dạng sóng. Đo biến đổi mật độ (VDL), truyền hình thành giếng khoan (BHTV). 2.2. Các vấn đề xung quanh việc đo vẽ ở giếng khoan Các phép đo trong giếng khoan chủ yếu là đo trực tiếp các tham số của đá ở thành giếng. Các thiết bị đo đợc thả trong giếng khoan và tiếp cận với đất đá ở xung quanh. Giá trị của mỗi phép đo đều chịu ảnh hởng trực tiếp của môi trờng xung quanh giếng. 2.2.1. Sự ngấm dung dịch - Dung dịch khoan: ảnh hởng của dung dịch khoan lên một phép đo phụ thuộc vào một số yếu tố: đờng kính giếng, loại và tỷ trọng của dung dịch. Đờng kính giếng càng lớn phần thể tích dung dịch trong miền ảnh hởng của phép đo càng nhiều, số đo càng phụ thuộc vào dung dịch. Dung dịch khoan có các loại cơ sở gốc khác nhau, độ khoáng hoá khác nhau. Thuộc cơ sở, có dung dịch gốc dầu hay gốc nớc, về khoáng hoá có dung dịch mặn và dung dịch nhạt, theo tỷ trọng có dung dịch nặng và dung dịch nhẹ. - Sự ngấm dung dịch: Để quá trình khoan đợc an toàn, thành giếng không bị sập ngời ta thờng tạo cho áp suất thuỷ tĩnh của cột dung dịch có giá trị lớn hơn hoặc bằng áp suất của nớc trong lỗ rỗng (áp suất vỉa). Vì vậy, dung dịch có xu hớng ngấm vào thành giếng ở các lớp đất đá có lỗ rỗng hiệu dụng cao. Sự ngấm dung dịch vào thành giếng có tính đối xứng trục. Theo phơng bán kính filtrat (phần nớc của dung dịch khoan) thay thế hoàn toàn hay từng phần chất lu (nớc vỉa, dầu) tự nhiên trong lỗ rỗng của đá. Phần trong sát ngay thành giếng filtrat thay thế hoàn toàn nớc tự do và dầu linh động của vỉa. Phần này gọi là đới rửa . Phần tiếp theo trong lỗ rỗng trộn lẫn filtrat là nớc vỉa hay dầu. Phần này gọi là đới chuyển tiếp . Phần sâu trong thành giếng khoan filtrat không ngấm tới, cấu trúc và thành phần pha lỏng của đá vẫn giữ nguyên. Phần này gọi là đới nguyên. Quá trình thải filtrat để thấm vào thành giếng tạo ra các đới nói trên, các thành phần cứng (sét và các phụ gia) của dung dịch bị chặn lại và tạo thành lớp vỏ sét . Khi chiều dày của lớp vỏ sét đủ lớn (hàng chục millimet) thì nó trở thành màng chống thấm, lúc đó quá trình thấm dung dịch vào thành giếng sẽ dừng hẳn. Vậy quá trình thấm dung dịch có tính đối xứng trục làm cho môi trờng có phân bố bất đồng nhất theo phơng bán kính (hình 2.4). Theo phơng bán kính, trong cùng là dung dịch chứa trong giếng khoan, trên thành giếng là lớp vỏ sét, sau lớp vỏ sét là đới rửa rồi đới 35 chuyển tiếp, ngoài cùng là đới nguyên. Trong mỗi đới có thành phần chất lu riêng, do đó chúng có các đặc tính vật lý (ví dụ điện trở suất) riêng. Trên hình 2.4, trong mỗi đới giá trị điện trở suất viết trong ô vuông là điện trở suất của đới, trong vòng tròn là điện trở suất của pha lỏng trong đới. Ký hiệu viết trong tam giác đều là chỉ độ bo hoà nớc của đới. Do tính chất thay đổi của các thành phần filtrat và nớc vỉa trong đới chuyển tiếp nên các tham số điện trở và độ bo hoà của đới này cũng thay đổi theo phơng bán kính. Trong một số trờng hợp gặp ở vỉa dầu, khi filtrat thấm vào vỉa gây áp lực thấm. Dới áp lực thấm, dầu có độ thấm tơng đối cao hơn nên bị đẩy nhanh vào trong sâu hơn, ngợc lại, nớc có độ thấm tơng đối nhỏ hơn nên tụ lại tạo thành đới vành khuyên có điện trở R an thấp (Nguyễn Văn Phơn, 1998). - ống chống và trám xi măng. Trong các trờng hợp giếng đ chống ống và trám xi măng thì các phơng pháp điện trở không còn tác dụng, điện trở bằng không. Thông thờng ở đoạn giếng này thì chỉ có các phơng pháp hạt nhân và một vài phép đo siêu âm còn đợc sử dụng để nghiên cứu giếng khoan. 2.2.2. Hiệu ứng hình học của Zond Đờng kính của Zond đo (máy giếng) bao giờ cũng nhỏ hơn đờng kính danh định của giếng. Khi đờng kính giếng không quá lớn so với đờng kính Zond và luôn luôn ở vị trí định tâm thì ảnh hởng của giếng khoan lên kết qủa đo sẽ là không đổi hoặc sẽ nhỏ, có thể bỏ qua. Trong thực tế đờng kính giếng khoan có thể thay đổi do những tác động cơ học hay hoá học gây ra với thành hệ xung quanh giếng, và khi đó Zond đo có thể rơi vào N -ớc vỉa Dầu Khoảng cách Độ bão hoà n-ớc Điện trở suất Thành giếng V ành xuyến Đới rửa Đới ngấ m Đới nguyên Khoảng cách V ỏ sét Trục giếng Đ-ờng kính đới ngấm V ỉa vây quanh V ỉa vây quanh Đới nguyên Đới chuyển tiếp Đới rửa V ỏ sét M ặt cắt ngang V ỉa nghiên cứu H ình 2.4. Sơ đồ biểu diễn phân bố chất lu và điện trở suất ở xun g q uanh g iến g khoa n 36 một trong 3 vị trí tơng đối so với trục giếng: Định tâm (trục của Zond và trục giếng khoan trùng nhau), không định tâm, hay áp sờn vào thành giếng ( = 0), và nằm ở vị trí cách thành giếng một khoảng nhỏ ( = const.). Đối với một số phơng pháp (nh BHC, CNL, FDC) việc xác định chính xác vị trí của Zond trong giếng khoan là rất quan trọng. Hệ số lệch tâm của Zond trong giếng khoan đợc xác định: 0 2 dd = (2.1) Trong đó: là khoảng cách gần nhất từ Zond đến thành giếng d là đờng kính giếng tại vị trí đo d 0 là đờng kính của Zond đo Giá trị của bằng 1,0 khi Zond hoàn toàn ở vị trí định tâm, và bằng 0,0 khi nó tì lên một bên thành giếng. Chiều sâu nghiên cứu. Mỗi phơng pháp vật lý đo trong giếng khoan, dựa vào nội dung vật lý riêng, chẳng hạn các phơng pháp điện trở hay độ dẫn thì dựa vào việc đo tham số điện trở suất và độ dẫn điện, các phơng pháp phóng xạ thì đo cờng độ bức xạ của môi trờng Từ đặc điểm của phơng pháp thiết bị máy giếng của chúng cũng khác nhau, sự khác nhau đó trớc hết là kích thớc, vì kích thớc thiết bị có phần quyết định chiều sâu nghiên cứu của phơng pháp. Dựa vào chiều sâu nghiên cứu chia các Zond thành hai nhóm: nhỏ và lớn. Các Zond nhỏ thờng có các phần tử phát và phần tử thu gắn trên các tấm bản để tì sát vào thành giếng. Chiều sâu nghiên cứu của chúng thờng rất nhỏ. Ví dụ Zond đo bù mật độ có miền ảnh hởng hình bán cầu với r 10 cm, còn các Zond ML thì chỉ vài centimet, MLL lại có dạng hình ống xuyên vào thành hệ cỡ gần 10 cm (hình 2.5). Các Zond lớn thì có khoảng đo chiếm thể tích từ 0.5 - 5 m 3 , có dạng cầu hoặc dạng trụ và phần lớn là dạng dĩa (hình 2.5). Để đo điện trở ta có các hệ điện cực nông và sâu. Gọi là Zond nông có chiều sâu nghiên cứu nằm ở khoảng giữa các phép đo sâu và micro (ví dụ LL S , LL 8 , SFL). Nói chung, gần nh quy luật là chiều sâu nghiên cứu tăng theo khoảng cách giữa các cực phát và cực thu (sensor spacing). Khi đạt chiều sâu nghiên cứu tăng thì độ phân giải theo chiều thẳng đứng lại giảm. Ví dụ, các Zond nhỏ thì có độ phân giải cao, phân chia ranh giới các lớp mỏng rất tốt, trong khi đó các Zond đo cảm ứng sâu (IL d ) hay laterolog (LL d ) lại có chiều sâu nghiên cứu lớn trong phần lớn các điều kiện đo khác nhau (hình 2.6) nhng độ phân giải theo chiều thẳng đứng thì kém hơn. 37 Hình 2.5. Sơ đồ nguyên lý và vùng nghiên cứu của một số các Zond đo (Theo Desbrandes 1968) Kích th-ớcLoại Zond Thế dài Gradien Thế ngắn Cảm ứng Tham số đo 38 Hình 2.6. Yếu tố hình học theo phơng bán kính của các Zond đo điện trở 2.2.3. Tốc độ kéo cáp Mỗi phơng pháp địa vật lý giếng khoan có yêu cầu tốc độ kéo cáp khác nhau. Các hiện tợng phóng xạ tự nhiên và nhân tạo đều có bản chất ngẫu nhiên, cần phải tính đến số phân r trong khoảng thời gian nhất định, chẳng hạn trong vòng 1 giây, 3, 6 giây hoặc dài hơn. Những khoảng đều đặn thời gian đợc chọn để đếm các lần phân r gọi là hằng số thời gian của phép đo. Tại một điểm đo trong giếng, chẳng hạn ta tập hợp các số đếm tia phóng xạ trong vòng một khoảng thời gian 1 giây. Số đếm trong nhiều giây liên tiếp nhau sẽ không bằng nhau, nhng chúng thăng giáng xung quanh một giá trị trung bình nào đó. Đặc tính đó gọilà tính thăng giáng của các số đo phóng xạ. Hằng số thời gian càng lớn thì tính thăng giáng càng giảm vì số đếm đ đợc trung bình hoá trong khoảng thời gian dài hơn. Điều này giống nh ta lấy trung bình trợt của một hàm ngẫu nhiên, nếu cửa sổ trung bình trợt càng rộng thì đờng cong trung bình càng bị là phẳng, các biến thiên có bề rộng hẹp hơn cửa sổ đều bị loại bỏ hoặc suy giảm biên độ. Điều đó đặt ra một sự cân nhắc khi chọn hằng số thời gian và tốc độ kéo cáp vì chúng có liên quan đến độ phân giải của phơng pháp đo. Thông thờng ngời ta chọn tốc độ kéo cáp khi thực hiện các phép đo phóng xạ hạt nhân trong giếng khoan sao cho trong khoảng thời gian bằng , detectơ dịch chuyển đợc một khoảng từ 0,6 - 0,9 m theo trục giếng khoan. Nh vậy nếu tăng tốc độ kéo cáp thì phải rút ngắn hằng số thời gian , sao cho tích .v = const. (v là tốc độ kéo cáp). Với các máy hiện dùng trong sản xuất tích v. lấy bằng 1000, trong đó v tính bằng m/h, tính bằng giây. Đối với các phơng pháp điện trở (hoặc độ dẫn) và siêu âm việc chọn tốc độ kéo cáp lại đợc chọn để đáp ứng theo một yêu cầu khác, đó là quán tính của điện kế. Mọi Đới nguyên Đ ới chuyển tiếp Đ ới rửa Vỏ sét Yếu tố hình h ọ c Đi ệ n trở Trục giếng khoan Dung dịch khoan Vỉa vây quanh 39 hệ đo đều có quán tính ì của nó. Chẳng hạn khi điểm đo dịch từ lớp đất đá có đặc tính vật lý thấp đến lớp có đặc tính vật lý cao thì điện kế ghi tín hiệu không tức khắc cho chỉ số số đo tơng ứng mà phải chờ một khoảng thời gian nhất định. Nếu tốc độ kéo cáp quá nhanh thì vùng chuyển tiếp từ giá trị số đo thấp đến giá trị số đo cao sẽ kéo dài trải rộng và biên độ của đờng biểu diễn sẽ bị giảm, các lớp mỏng dễ bị chìm trong phông, độ phân giải của phép đo do vậy giảm. Để bảo đảm độ phân giải của các phơng pháp điện và siêu âm, tốc độ kéo cáp thờng từ 600 m/h đến 2000 m/h, trong đó các phép đo càng có độ phân giải cao thì tốc độ càng cần phải thấp. Trong đo ghi tơng tự trên băng từ, đờng dọc ở mép bên trái của cột thứ nhất đợc ghi không liên tục, các khoảng trắng trên đờng này cách nhau 10 giây. Căn cứ vào các khoảng trắng trên đờng ghi và cột chiều sâu ta có thể kiểm tra đợc tốc độ kéo cáp nhanh hay chậm (hình 2.7). 2.3. Nguyên lý đo ghi Việc đo ghi trong địa vật lý giếng khoan chủ yếu là thể hiện sự biến đổi của một tham số vật lý nào đó theo chiều sâu của giếng khoan. Mỗi lần kéo thả cáp để đo trong giếng khoan ngời ta có thể phối hợp một số phép đo để cùng tiến hành. Các phép đo trong cùng một lần kéo thả cáp phải độc lập không làm ảnh hởng lẫn nhau. Không nên kết hợp các phơng pháp cần đo với tốc độ kéo cáp chậm với các phơng pháp có thể đo với tốc độ kéo cáp nhanh. Khi kéo cáp để tiến hành đo từ đáy giếng, cáp sẽ đi qua một ròng rọc có chu vi cho trớc. Nhờ hệ cơ học chiều dài của đoạn cáp đi qua ròng rọc đợc chuyển vào làm cho băng ghi (băng giấy ảnh hoặc băng từ) dịch chuyển một đoạn tơng đơng theo tỷ lệ đ chọn. Các tỷ lệ chiều sâu có thể chọn: 1/1000, 1/500, 1/200, 1/100, 1/40 và 1/20. Nghĩa là tơng ứng 1000m, 500m, 200m, 100m, 40m và 20m chiều sâu thực ở giếng khoan đợc thể hiện trên 1m chiều dài của băng ghi. Trong địa vật lý giếng khoan thực hiện các kiểu ghi chính: tơng tự và ghi số. Đo ghi tơng tự có thể trên giấy đặc biệt bằng bút ghi hoặc trên giấy ảnh bằng một camera có nhiều điện kế gơng. Ghi số trên băng từ là cách ghi hiện tại có nhiều u điểm hơn. Nhờ ghi số có thể nén các số liệu để truyền từ giếng khoan về trung tâm tính toán hoặc căn cứ ở đất liền cách xa hàng trăm, ngàn cây số; ở đó có các chơng trình xử lý mạnh sẽ cho các kết luận kịp thời ngay sau khi kết thúc đo. Từ số liệu ghi số có thể hiển thị ra các đờng ghi tơng tự theo tỷ lệ bất kỳ. Các số liệu đo ghi số dễ biến đổi và gọn nhẹ, bền vững trong việc lu giữ bảo quản. Khoản g trắn g đánh dấu thời gian H ình 2.7. Dấu hiệu kiểm tra tốc độ kéo cáp [...]... địa vật lý khi biểu diễn kết quả đo ghi địa vật lý giếng khoan nh hình 2. 8 (a) Tuyến tính Cột 1 luôn luôn là ở tỷ lệ tuyến tính, gồm 10 khoảng rộng (mỗi khoảng nhỏ bằng 1/10 khoảng rộng) Các cột 2 và 3 có thể đều ở tỷ lệ tuyến tính (hình 2. 8a) có thể đều ở tỷ lệ logarit (hình 2. 8b) hoặc cột 2 có tỷ lệ logarit, cột 3 theo tỷ lệ tuyến tính (hình 2. 8c), ví dụ cột 2 dành cho kết quả đo điện trở, cột 3 cho... (hình 2. 9) là phần quan trọng có những thông tin cần thiết cho ngời phân tích minh giải tài liệu và ngời sử dụng những kết quả về sau Mỗi công ty dịch vụ có một logo biểu trng riêng cho công ty ở đầu băng đo ghi địa vật lý giếng khoan Tuy nhiên bất cứ công ty nào cũng cần ghi ở đầu băng về tổ hợp phơng pháp đo, tên giếng khoan, tên công ty, vùng mỏ, vùng lnh thổ, toạ độ giếng khoan, đờng kính khoan, ... chuyển tải số liệu 2. 6 Chuyển tải số liệu Các băng kết quả do ghi địa vật lý giếng khoan phải đợc nhanh chóng xử lý để có kết quả sớm nhất Vì vậy, một mặt các số liệu đo đợc xử lý nhanh tại trạm (nếu đủ các phân mềm xử lý nhanh), mặt khác các số liệu này phải đợc chuyển ngay về trung tâm tính toán hay văn phòng công ty, ở đó có đủ các thiết bị máy tính và chơng trình phần mềm xử lý mạnh, có khả năng... suất thay đổi, hay hiện tợng trôi điểm không có thể gặp ở các điện kế, sự lo hoá một số linh kiện vi mạch của các sơ đồ điện tử của hệ đo 40 Hình 2. 9 Một thí dụ đoạn băng đo ghi lặp và chuẩn máy Trớc khi kết thúc một lần đo của một phơng pháp địa vật lý giếng khoan đều phải tiến hành đo lặp và kiểm tra chuẩn máy Đoạn đo lặp dùng để kiểm tra xem máy móc có còn làm việc ổn định hay không Đối với một số... Logarit Tuyến tính (c) Một số phép đo điện trở suất Hình 2. 8 Các thang đo phổ biến trớc đây biểu diễn trên lới hybrid (nghịch đảo), một nửa bên trái biểu diễn điện trở suất (0 - 50 m), nửa bên phải biểu diễn độ dẫn (20 mmho - 0 mmho, tơng đơng với 50 - m) Tỷ lệ theo chiều sâu đợc chọn theo mục đích sử dụng: 1/1000 và 1/500 dùng để liên kết thạch học; 1 /20 0 và 1/100 là thang dùng để đánh giá vỉa chứa sản... móc trong quá trình đo Đối với một số máy đo cần phải chuẩn chỉnh (master calibration) tại căn cứ lớn hay phòng thí nghiệm có điều kiện kỹ thuật chỉnh sửa tốt cho các máy làm việc Có một vài Zond (IL, LL ) lại có bộ phận chuẩn riêng bên trong máy nên có thể tiến hành kiểm tra chuẩn máy trong khi thả xuống giếng khoan 41 Trạm đo Log Trung tâm biệt lập Trung tâm xử lý số liệu Log Hình 2. 10: Sơ đồ chuyển.. .2. 4 Biểu diễn kết quả đo ghi Các biến thiên của số đo đợc ghi lại trên phim hoặc băng từ hay đĩa mềm dới dạng hàm số theo chiều sâu Các phim đợc in hiện luôn, còn băng có thể đợc lu lại và biểu diễn thay đổi theo mục đích và mức độ chi tiết theo yêu cầu công việc Tuyến tính Tuyến tính Lới biểu diễn tiêu chuẩn của viện dầu khí Mỹ (API) quy định cho các công ty địa vật lý khi biểu diễn... cứ công ty nào cũng cần ghi ở đầu băng về tổ hợp phơng pháp đo, tên giếng khoan, tên công ty, vùng mỏ, vùng lnh thổ, toạ độ giếng khoan, đờng kính khoan, các số liệu chỉ đặc trng dung dịch khoan, loại máy móc đo 2. 5 Đo kiểm tra và chuẩn máy Bất cứ hệ máy thiết bị đo ghi nào làm việc liên tục nhiều giờ đều có thể xảy ra hiện tợng không ổn định, nghĩa là sự tơng ứng giữa tín hiệu đầu vào và đầu ra của... các thiết bị máy tính và chơng trình phần mềm xử lý mạnh, có khả năng cho kết quả đầy đủ, chính xác nhất Các số liệu băng ghi có thể gửi về đại bản doanh bằng email qua hệ thống thông tin viễn thông 42 . 30 Chơng 2 Nguyên lý chung trong địa vật lý giếng khoan 2. 1. Các phơng pháp khảo sát 2. 1.1. Hệ thiết bị đo (hệ quan sát) Cũng nh các hệ đo ghi của các phơng pháp địa vật lý trên mặt,. Để tiến hành một dịch vụ đo giếng khoan bằng các phơng pháp địa vật lý, hệ thiết bị đo cần có tối thiểu các phần nh sau: - Cáp chuyên dụng địa vật lý giếng khoan - Tời cáp, có vận hành bằng. nhanh hay chậm (hình 2. 7). 2. 3. Nguyên lý đo ghi Việc đo ghi trong địa vật lý giếng khoan chủ yếu là thể hiện sự biến đổi của một tham số vật lý nào đó theo chiều sâu của giếng khoan. Mỗi lần kéo