LÝ THUYẾT về địa vật lý NGHIÊN cứu GIẾNG KHOAN

LÝ THUYẾT VỀ ĐỊA VẬT LÝ NGHIÊN CỨU GIẾNG KHOAN CHƯƠNG I: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1-Đòa vật lý nghiên cứu giếng khoan: *Đòa vật lý nghiên cứu giếng khoan lónh vực ngành đòa vật lý, bao gồm phương pháp vật lý, sử dụng để nghiên cứu lát cắt đòa chất mà giếng khoan qua từ phát đánh giá trữ lượng khoáng sản, thu thập thông tin vùng mỏ khai thác trạng thái giếng khoan *Hiện có nhiều phương pháp đòa vật lý khác nhau, theo chất ta chia thành nhóm sau: -Phương pháp điện trường -Phương pháp phóng xạ -Phương pháp sóng siêu âm -Phương pháp nhiệt -Phương pháp lý -Phương pháp từ trường -Phương pháp chụp ảnh -Phương pháp đòa hóa *Bản chất phương pháp đo dọc theo thành giếng khoan để ghi vài thông số, thông số đặc trưng cho hay vài tính chất vật lý đất đá mà giếng qua 2-Độ rỗng:(porosity) *Đất đá hình thành từ pha: pha rắn, pha lỏng pha khí Một phần thể tích đất đá cấu thành từ pha rắn, không gian phần lại lấp đầy pha khác (pha lỏng , pha khí) *Thể tích Vr đất đá không thuộc pha rắn trạng thái khô xác đònh, thể tích gọi thể tích rỗng *Thể tích rỗng cấu thành từ phần không gian khác gọi lổ hổng.Các lổ hổng có nguồn gốc, hình dáng, kích thước mối liên hệ chúng khác *Tỷ số thể tích không gian rỗng Vr thể tích đất đá Vđđ gọi độ rỗng, ký hiệu Φ Φ = Vr/Vđđ *Độ rỗng đất đá phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như: -Cấu trúc, đường kính hạt -Các hoạt động thứ sinh diễn đất đá -Hoạt động kiến tạo -p suất nén lên đất đá… *Phân loại độ rỗng a/Theo nguồn gốc hình thành Độ rỗng nguyên sinh(primary porosity):Xuất đất đá hình thành bò thay đổi độ lớn, hình dáng trình nén ép lớp đất đá bên trên, trình xi măng hóa biến chất đất đá Độ rỗng thứ sinh(secondary porosity):Các hang hốc, khe nứt đất đá tạo thành trình hoà tan, phong hoá, tinh thể hoá, kết tinh, đolomit hoá đá vôi, trình kiến tạo hoá sinh b/Theo mối liên hệ thuỷ động lực lổ hổng: Độ rỗng mở(opend porosity): Là độ rỗng lổ hổng có mối liên thông với Độ rỗng kín(closed porosity): Là độ rỗng lổ hổng mối liên thông với Độ rỗng chung(total porosity):Là tổng độ rỗng kín độ rỗng mở Độ rỗng hiệu dụng(effective porosity):Là thể tích lớn lổ hổng chứa nước, dầu, khí mà nước dầu, khí nằm trạng thái tự 3-Độ thấm(permeability) Khả đất đá tự nhiên truyền dẫn chất lỏng, khí hỗn hợp chất lỏng khí qua tác dụng gradient áp suất ∆p/l gọi tính chất thấm đất đá Giả sử có lượng Q chất lỏng, khí hỗn hợp chất lỏng khí qua đất đá, có tiết diện F, tác dụng gradient áp suất ∆p/l, chất qua có độ nhớt µ Ta có: ∆p x F Q= Ka µ xl Ka - gọi hệ số độ thấm, có đơn vò D (Darcy) với Q (cc/sec), ∆p (atm), l (cm), F (cm2) Độ thấm tuyệt đối(absolute permeability):Là độ thấm khí khô chất lỏng thành phần qua đất đá Độ thấm pha khí, dầu, nước:Khi hỗn hợp(khí-dầu, khí-nước, dầu-nước khí-dầunước) qua đất đá, độ thấm đo cho loại khí, dầu, nước riêng biệt gọi độ thấm pha khí, dầu, nước Độ thấm tương đối khí, dầu, nước:Là tỷ số độ thấm pha khí, dầu, nước với độ thấm tuyệt đối Ktđ(khí)=K(khí)/Ka, Ktđ(dầu)=K(dầu)/Ka Ktđ(nước)=K(nước/Ka) 4/Độ sét đất đá trầm tích(Vshale): *Là chất đất đá chứa hạt có đường kính nhỏ 0.01 mm, có nhỏ 0.001mm 0.002mm 0.005mm Các hạt có kích thước bé ảnh hưởng đặc biệt đến tính chất đất đá trầm tích *Các hạt sét khoáng vật sét thuộc nhóm kaolinite, montmorillonite, illite có đường kính thông thường nhỏ 0.005mm,mảnh vụn thạch anh, fenspat, khoáng vật nặng, carbonate, pirite loại khoáng vật khác 5/Mật độ đất đá(density): Khối lượng đất đá xác đònh đơn vò thể tích, giá trò gọi mật độ, ký hiệu ρ, đơn vò g/cm3 6/Mẫu đất đá(core sample): có loại Mẫu vụn(cutting core):Thu trình khoan Mẫu sườn(sidewall core):Lấy dọc theo thành giếng khoan Mẫu khối:Lấy theo giếng khoan 7/Dung dòch khoan(drilling mud): có loại Dung dòch khoan gốc dầu(oil base mud) Dung dòch khoan gốc nước(water base mud): bao gồm hỗn hợp sét nước vài loại hợp chất khác *Vai trò dung dòch khoan:-Giữ cân áp suất cột dung dòch khoan áp suất vỉa Làm nguội choàng khoan… 8/Giếng khoan trạng thái giếng khoan sử dụng dung dòch khoan gốc nước *Giếng khoan đối tượng nghiên cứu đòa vật lý giếng khoan, giếng khoan khoan thẳng đứng khoan nghiêng tuỳ theo mục đích đối tượng đòa chất nghiên cứu *Do áp suất cột dung dòch giếng khoan lớn áp suất vỉa nên nước dung dòch khoan ngấm vào đất đá có độ thấm tốt (cát, đá vôi),nước dung dòch khoan đẩy toàn chất lưu vỉa chiếm chổ hoàn toàn tạo thành đới ngấm hoàn toàn Bên cạnh đới ngấm hoàn toàn đới chuyển tiếp tạo thành phần nước dung dòch khoan ngấm từ đới ngấm hoàn toàn phần chất lưu vỉa, phần lại vỉa không bò nước dung dòch khoan xâm nhập gọi đới nguyên *Trong trình ngấm, nước dung dòch khoan vào vỉa, sét dung dòch khoan bò giữ lại thành giếng khoan tạo thành lớp bùn sét (mud cake), vỉa có độ thấm tốt ta thường quan sát thấy tượng đường kính giếng khoan nhỏ đường kính choàng khoan (mũi khoan) 9/Bài tập: Tính mật độ tự nhiên vỉa cát chứa dầu, biết độ rỗng chung 35% độ sét 15%, độ rỗng sét 35%, nước sét có tỷ trọng 1g/cm3, dầu có tỷ trọng 0.8g/cm3, mật độ khung cát 2.68g/cm3, sét 2.7g/cm3, Sw = 50% CHƯƠNG II:PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN NGHIÊN CỨU GIẾNG KHOAN Phương pháp điện nghiên cứu giếng khoan bao gồm: 1-P/ pháp đo điện trở đất đá tác dụng nguồn điện nhân tạo 2-Phương pháp đo điện phân cực tự nhiên đất đá 3-Phương pháp cảm ứng điện từ BÀI I PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐIỆN TRỞ ĐẤT ĐÁ DƯỚI TÁC DỤNG NGUỒN ĐIỆN NHÂN TẠO * Phương pháp đo điện trở đất đá tác dụng nguồn điện nhân tạo phương pháp sử dụng nguồn điện phóng vào đất đá để đo điện trở suất riêng đất đá Giả sử có dây dẫn đồng chất có độ dài l tiết diện S Điện trở dây dẫn xác đònh sau: l R = R S Trong R điện trở suất riêng đất đá, có đơn vò (Ω.m) Điện trở suất riêng tỷ lệ nghòch với độ dẫn điện Điện trở suất riêng vài loại đất đá khoáng quặng: -Anhydrite : 107 - 1010 -Than đa ù : 10 - 1016 -Canxite (CaCO3): 107 - 1014 -Antraxit (than không khói) : 10-3 - -Thạch anh (SiO2): 1012 - 1014 -Pirite (FeS2) : 10-4 - 10-1 -Feldspar : 1011 - 1012 -Grafite (than chì) : 10-6 - 10-4 -Mica : 1014 - 1015 -Macnetite (Fe3O4) : 10-4 - 10-2 -Dầu thô : 109 - 1016 Hệ số thành hệ F *Khi nghiên cứu phụ thuộc điện trở từ độ rỗng (loại trừ ảnh hưởng độ khoáng hoá nước vỉa) thông thường người ta sử dụng giá trò tương đối điện trở Khi lổ hổng đất đá bão hòa 100% nước vỉa ta có: Rt( 100%nước) F = -(1) Rw Rt - Điện trở vỉa(đã bão hòa 100% nước vỉa) Rw- Điện trở nước vỉa F- Thông số độ rỗng hay hệ số thành hệ (Formation factor) *Bằng thực nghiệm người ta đưa tương quan F Φ sau: a F = -(2) m Φ a- Hệ số thông đất đá (permeability factor, cementation factor) m- Hệ số kết dính phụ thuộc vào thành phần xi măng có đất đá (cementation exponent) *Ở vùng có giá trò a, m khác phụ thuộc vào thành phần, tính chất đất đá vùng a, m xác đònh phòng thí nghiệm Thông thường a =1 m = Hệ số tăng điện trở Q *Để nghiên cứu ảnh hưởng độ bão hòa dầu lên điện trở, người ta sử dụng tỷ số điện trở vỉa chứa dầu Rt(dầu) hay khí Rt(khí) điện trở vỉa bão hòa 100% nước Rt(nước) Rt(dầu,khí) Q = Rt(100%nước) (3) *Tỷ số (Q) gọi hệ số tăng điện trở (resistivity index) *Đối với vỉa dầu hay khí giá trò Q vỉa chứa phần trăm dầu khí Q tăng lên nhiêu lần so với vỉa nước *Bằng thực nghiệm người ta thiết lập mối quan hệ sau: 1 Q = - Q = -Swn (1-Shydro.)n (4) n-Hệ số bão hòa (saturation exponent) Cũng giống a,m hệ số n đặc trưng cho loại đất đá xác đònh phòng thí nghiệm Khi vỉa có nhiều sét n < 1.5, thông thường n=2 Công thức Archie Từ 1, 2, 3, ta có: Từ suy ra: Rt(dầu,khí) Q = - = -Swn Rt(100%nước) a.Rw Rt(100%nước) = F.Rw = -Φm (5) (6) a.Rw Sw = Rt(dầu,khí)* Φ m n Công thức gọi công thức Archie dùng cho vỉa cát Với a = 1, m = n =2 ta có: Sw = Rw -Rt Φ *Thiết bò đo điện nhân tạo đơn giản cấu tạo từ điện cực A, B, M, N, điện cực B nằm mặt đất, A, M, N nằm thiết bò đo thả theo giếng *Điện cực A, B để phóng nguồn điện M, N để đo hiệu điện hai điểm giếng khoan thời điểm dòng điện qua.Khi di chuyển máy đo dọc theo thành giếng khoan hiệu điện ghi M, N thay đổi phụ thuộc vào điện trở suất đất đá xung quanh Ta có : ∆U R = K I R ∆U I K -Điện trở suất đất đá - Hiệu điện hai cực M, N - Cường độ dòng điện qua - Hệ số đặc trưng máy (phụ thuộc vào khoảng cách M, N) B A M Hình 2.2 N Các dạng bố trí điện cực *Các điện cực xếp theo qui luật đònh cách xếp có tên gọi khác nhau, điện cực gọi dôn (sonde) .Điện cực hay dôn (Normal):Là điện cực mà khoảng cách hai cặp điện cực loại A,B M,N lớn khoảng cách từ hai điện cực đến điện cực không cặp gần .Điện cực gradient hay dôn gradient(Lateral):Là điện cực mà khoảng cách cặp điện cực loại nhỏ khoảng cách từ hai điện cực loại đến điện cực khác gần *Trong dôn khoảng cách AM gọi độ dài dôn Điểm ghi điểm AM *Trong dôn gradient, độ dài dôn AO, O điểm cặp điện cực loại gần Các phương pháp đo điện nhân tạo Theo độ dài dôn người ta chia làm loại : -Đo sườn -Đo vi điện cực (Micro) A-ĐO SƯỜN a/ Đo sườn đònh hướng điện cực: Ao điện cực trung tâm, cặp điện cực bố trí đối xứng qua Ao M1 M2, M1’ M2’, A1 A2 Nguyên lý: Ao, A1, A2 phóng dòng điện đònh hướng Dưới tác dụng dòng điện không đổi Io phóng điện cực Ao, dòng điện đònh hướng phóng từ điện cực đònh hướng A1 A2 điều chỉnh cho không phụ thuộc từ điện trở đất đá kế bên điện trở dung dòch giếng khoan, bảo đảm cân điện điện cực Ao, A1 A2 Điều kiện để điện điện cực cân hiệu điện hai cặp điện cực ghi M1 M1’ M2 M2’ thay đổi cường độ dòng điện đònh hướng Nếu điện điện cực Ao,A1,A2 dòng điện chạy dọc theo giếng khoan theo hướng vào đất đá nghiên cứu Độ dài dôn O1O2 Điện trở biểu kiến xác đònh sau: ∆U R = K -Io ∆U - Hiệu điện M1 hay M1’ điện cực N xa b/Đo sườn đònh hướng điện cực: Bao gồm điện cực hình trụ dài Ao,A1 A2 Ao điện cực trung tâm, hai điện cực đối xứng qua Ao A1 A2 Nguyên lý hoạt động giống điện cực Độ dài dôn O1O2 , ∆U - Hiệu điện điện cực phóng điện cực N xa c/Đo sườn đònh hướng đôi DLL(Dual Laterolog): *Đo sâu sườn LLD(Deep Laterolog): Bao gồm điện cực Ao, A1, A1’, A2, A2’, M1, M1’, M2, M2’ Nguyên lý hoạt động điện cực A1,A1’,A2,A2’ nối với dùng để phóng dòng điện đònh hướng Dòng sau qua đất đá bò uống cong quay trở lại điện cực thu *Đo nông LLS (Shallow Laterolog) Cũng bao gồm điện cực, khác với phương pháp đo sâu điện cực A1 A1’ phóng dòng điện đònh hướng A2,A2’ sử dụng điện cực thu *Phương pháp đo sâu sườn LLD đo nong LLS dùng để nghiên cứu: -Điện trở thực vỉa -Điện trở vùng thấm -Đường kính vùng thấm -Phân loại đất đá, ranh giới vỉa B-ĐO VI ĐIỆN CỰC a/Đo vi điện cực không đònh hướng ML(Microlog) Gồm ba điện cực Ao, M1 M2 bố trí đệm lót cao su dùng để chống lại n ép thành giếng khoan thiết bò tiếp xúc với thành giếng Các điện cực cách inch b/Đo vi điện cực đònh hướng MLL (MicroLaterolog) Bao gồm điện cực nhỏ Ao bao quanh điện cực tròn A1,M1 M2 bố trí đệm lót cao su Điện cực Ao phát dòng điện không đổi Io để trì hiệu điện M1 M2 A1 phóng dòng điện Đối với lớp bùn sét có đường kính lớn 3/8 in giá trò điện trở MLL phải hiệu chỉnh Độ phân giải MLL khoảng 1.7 in độ sâu nghiên cứu từ đến in (1 in = 2,54cm) c/Đo vi điện cực đònh hướng dạng cầu MSFL(Micro Spherically Focused Log) *Phương pháp MSFL thay cho ML MLL từ kết hợp đo lượt với thiết bò khác DLL Thiết bò đo bao gồm điện cực trung tâm Ao, điện cực phát A1, điện cực ghi Mo hai điện cực điều chỉnh điện (Monitor electrodes) *So với MLL MSFL bò ảnh hưởng chiều dày lớp bùn sét đo xác giá trò điện trở đới ngấm hoàn toàn Rxo điều kiện vỉa có độ thấm *Trong trường hợp lớp bùn sét có bề dày lớn 1/2in, giá trò điện trở MSFL cần phải hiệu chỉnh thông qua hai thông số chiều dày (dmc) điện trở lớp bùn sét Rmc BÀI 2- PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐIỆN THẾ PHÂN CỰC TỰ NHIÊN TRONG ĐẤT ĐÁ Gọi tắt SP (Spontaneous potential) SP phương pháp nghiên cứu trường điện tỉnh giếng khoan, trường điện tạo thành trình lý hóa diễn mặt cắt giếng khoan với đất đá lớp đất đá có thành phần thạch học khác Các trình lý hóa bao gồm: 1-Quá trình khuếch tán muối từ nước vỉa đến dung dòch giếng ngược lại 2-Quá trình hút ion bề mặt tinh thể đất đá 3-Quá trình thấm từ dung dòch giếng vào đất đá nước vỉa vào giếng khoan 4-Phản ứng ôxy hoá khử diễn đất đá bề mặt tiếp xúc đá với dung dòch giếng khoan Khả đất đá phân cực tác dụng trình lý hoá nói gọi hoạt tính điện hóa tự nhiên Trong trình trên, trình khuếch tán hút ion đóng vai trò việc tạo trường điện tự nhiên đất đá A/ QUÁ TRÌNH KHUẾCH TÁN (DISTRIBUTION) VÀ HÚT ION Gọi Sawater - độ khoáng hóa nước vỉa Safluid độ khoáng hóa dung dòch giếng khoan +Do khác độ khoáng hóa thành phần hóa học tạo sức điện động khuếch tán xác đònh công thức: ED = KDln (Sawater / Safluid) K D - Hệ số sức điện động khuếch tán, phụ thuộc vào thành phần hóa học muối +Đối với nước vỉa dung dòch giếng khoan có thành phần muối đơn giản (NaCl) ta có công thức: ED = KDlg (Rfluid / Rwater ) +Giả sử nhiệt độ 18oC, dung dòch NaCl ta có : ED = -11.6lg (Rfluid / Rwater) +Khi hai lớp đất đá tiếp xúc với khác thành phần thạch học chất lỏng với đất đá xuất sức điện động: ED = (KD + ADA)lg (Rfluid / Rwater) 10 ADA- Hoạt độ khuếch tán hút ion đất đá +Đối với lớp cát tiếp xúc với sét ta có: Es max = -69.6lg (Rfluid / Rwater) Es max - Biên độ tónh lớn SP +Trong thực tế người ta không ghi biên độ tónh mà ghi biên độ tónh cộng với hụt điện đoạn giếng khoan ∆USP = ISPRWELL = Esmax - ISP ( RT + RCL ) RT - Điện trở vỉa RWELL - Điện trở đoạn giếng khoan RCL - Điện trở sét; ISP - Cường độ dòng điện B-CÁC PHƯƠNG PHÁP CỦA SP: a) Phương pháp SP thông dụng Gồm hai điện cực M N, N cố đònh, M chạy dọc theo giếng khoan ∆USP = USP M − UCONST Giá trò ∆USP phụ thuộc nhiều yếu tố khác (môi trường, thiết bò) sử dụng cần phải hiệu chỉnh b)Phương pháp Gradient SP: Hai điện cực M N nằm giếng khoan cách 1m Phương pháp dùng để nghiên cứu chi tiết mặt cắt giếng khoan dòng điện nuôi không ổn đònh c)Phương pháp đo điện cực tự chọn Gồm điện cực M để ghi hai điện cực phụ N1 N2, A1 A2 hai điện cực nguồn Phương pháp có tác dụng giảm ảnh hưởng độ dày vỉa điện trở đất đá lên ∆USP nên dùng để phân chia vỉa sét vỉa có độ thấm cao nằm đất đá có điện trở cao d)Phương pháp đo hiệu chỉnh SP Các phương pháp giá trò ∆USP ghi cần phải hiệu chỉnh: độ dày vỉa, điện trở vỉa, điện trở vùng thấm, đường kính giếng khoan vùng thấm.Ở phương pháp đo hiệu chỉnh SP có điện cực đặc biệt, có khả tự điều chỉnh điện trường, điện cực M1N1 M2N2 giữ cho hiệu điện chúng luôn nghóa điện cực dòng điện, phương pháp cho phép giảm tối đa ảnh hưởng lên giá trò ∆USP - Đơn vò ghi SP MV (Millivôl), ỨNG DỤNG CHUNG: P/ pháp SP kết hợp với đường cong khác, người ta có thể: -Nghiên cứu mặt cắt thạch học giếng khoan; -Liên kết lát cắt; Xác đònh vỉa sản phẩm -Xác đònh độ khoáng hoá nước vỉa nước dung dòch giếng khoan 11 -Xác đònh độ sét, độ rỗng, độ thấm độ bão hòa dầu đất đá BÀI 3- PHƯƠNG PHÁP ĐO CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ TRONG ĐẤT ĐÁ(INDUCTION) * Phương pháp cảm ứng điện từ phương pháp đo giếng khoan điện từ trường thay đổi tạo dòng điện xoáy, dòng điện đất đá tạo cuộn dây nguồn *Phương pháp cảm ứng điện từ sử dụng (đo) giếng khoan ngập nước dung dòch, chí giếng khoan dung dòch không dẫn điện dầu, không khí khí tự nhiên A-NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG Thiết bò đo cảm ứng điện từ cấu tạo nguồn cảm ứng hệ thống mạch điện Nguồn cảm ứng cấu tạo từ hai cuộn dây: cuộn nguồn cuộn ghi, hai cuộn đặt cách không dẫn điện Hệ thống mạch điện bảo đảm cho cuộn dây nguồn có dòng điện thay đổi với tần số cao 20 - 80 Hz, nhờ cuộn dây ghi nhận tín hiệu mạnh rõ Dòng điện thay đổi cuộn dây nguồn sinh từ trường thay đổi(H1), gây cảm ứng môi trường xung quanh tạo dòng điện xoáy.Trong môi trường đồng nhất, đường lực dòng điện hình dung vòng tròn với trục trục giếng khoan(nếu trục máy đo trục giếng khoan).Dòng điện lại lần tạo từ trường thay đổi H2 đất đá Phương pháp cảm ứng điện từ.( Tiếp theo) Từ trường H1 H2 cảm ứng lên cuộn ghi với sức điện động E1 E2 E1 sức điện động nhiễu bò loại hệ thống bù cuộn ghi Như lại sức điện động E2 ta có: E2 = f(σđđ) = f (1/Rđđ) Tín hiệu ghi dọc theo giếng khoan đường cong thay đổi độ dẫn điện đất đá,giá trò σđđ giá trò biểu kiến.Để có giá trò thực ta cần hiệu chỉnh hiệu ứng phân bố dao động điện từ trường hệ số tắt dần σđđ = E2 / Kgk Trong thực tế để đo độ dẫn điện người ta sử dụng hai cuộn dây mà thêm vào vài cuộn dây phụ B-ĐƯỜNG CONG ID Hình vẽ Đường cong ID bò ảnh hưởng: đường kính giếng khoan, độ dày vỉa vùng thấm C-ỨNG DỤNG 12 Phương pháp cảm ứng điện từ kết hợp với đường cong khác để: -Xác đònh vỉa sản phẩm -Xác đònh điện trở Rt vỉa -Xác đònh điện trở vùng thấm đường kính vùng thấm BÀI III:CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÓNG XẠ Phương pháp đòa vật lý giếng khoan dựa trình phóng xạ (phóng xạ tự nhiên, phóng xạ bò kích) xảy phần tử hạt nhân nguyên tử gọi phương pháp đòa vật lý phóng xạ hay carota phóng xạ Hiện có nhiều phương pháp phóng xạ khác nhau, nhiên có phương pháp sau sử dụng rộng rãi nhất: 1) Phương pháp Gamma Ray (GR) hay gọi Gamma tự nhiên 2) Phương pháp Gamma Gamma hay gọi phương pháp mật độ (Density) 3) Phương pháp Neutron Những phương pháp sử dụng giếng khoan chưa chống ống A- PHƯƠNG PHÁP GAMMA TỰ NHIÊN 1-PHƯƠNG PHÁP GAMMA TỰ NHIÊN TỔNG Là phương pháp đo hoạt độ Gamma tự nhiên đất đá Sự phân rã hạt nhân nguyên tử điều kiện tự nhiên( có phóng xạ) kèm theo hiên tượng xạ α, β, γ Tất xạ α, β, γ tác động vào môi trường chung quanh chúng bò hấp thụ phần *Những tia α phần lớn bền vững có khả ion hóa cao Dòng tia α bò hấp thụ lớp đất đá cực mỏng vài micromét *Dòng tia β có khả đâm xuyên cao a bò hấp thụ lớp đất đá có độ dày lớn vài milimét 13 *Dòng tia γ xem xạ điện từ sóng ngắn có tần số cao (giới hạn ranh giới xạ rengen cứng), đo đơn vò MeV (Megaelectron Vol) Nhờ vào khả đâm xuyên cao xạ γ , có ý nghóa thực tế nghiên cứu mặt cắt giêng khoan(tia γ bò hấp thụ lớp đất đá có độ dày gần 1mét), mà đo giếng khoan chống ống không ảnh hưởng đến giá trò đo Cường độ xạ đất đá giếng khoan ghi dụng cụ gọi indicator γ xạ đặt máy đo Đơn vò đo Gamma tự nhiên Bq/g hay GAPI a- phương pháp gamma tự nhiên (tiếp theo) Tuỳ theo mức độ phóng xạ tự nhiên đất đá người ta chia đất đá làm ba loại: -Đất đá có phóng xạ cao: (1-3 Bq/g) Sét bitum đen Muối kali Sét phiến Sét kết Fenspat kali -Đất đá có phóng xạ trung bình: (0.1- Bq/g) Thạch anh có chứa fenspat Cát fenspat có kali Đá carbonat bò đolomit hoá -Đất đá có phóng xạ thấp: (< 0.04 Bq/g) Muối natri Thạch anh hạt to SiO2 Anhydrit Vôi Cát Đolomit CaCO3MgCO3 Than đá Thạch cao CaSO4.2H2O Phương pháp Gamma tự nhiên sử dụng để giải vấn đề sau: -Phân tích thành phần thạch học đất đá -Xác đònh sét lục nguyên đá carbonat -Xác đònh hàm lượng sét chứa vỉa 2-PHƯƠNG PHÁP GAMMA TỰ NHIÊN THÀNH PHẦN Là phương pháp xác đònh thành phần nguyên tố phóng xạ tự nhiên K,U,Th Phương pháp dùng để giải mhững toán sau đây: -Liên kết phần phân chia đất đá theo dạng thạch học khác -Đánh giá dạng vỉa sét(loại sét) thành phần khoáng vật sét đất đá -Đánh giá thành phần hữu sét kết B- PHƯƠNG PHÁP GAMMA GAMMA (DENSITY) 14 1-NGUYÊN LÝ: Dựa vào đặc tính tán xạ γ xạ, xuất kích thích lên đất đá nguồn xạ γ bên Sự tác động γ xạ vật chất việc tạo thành cặp điện tử pozitron, hiệu ứng quang điện, hiệu ứng Compton *Cặp điện tử pozitron: tạo thành tác động g lượng tử (kvant)có lượng lớn(5-10MeV) với hạt nhân nguyên tử, kết γ lượng tử trường điện hạt nhân cặp electron pozitron tạo thành *Hiệu ứng quang điện:Diễn hấp thụ γ lượng tử từ electron hạt nhân Năng lượng γ lượng tử tạo thành lượng động electron,electron quay quanh hạt nhân Thông thường ảnh hưởng hiệu ứng quanh điện vật chất nhỏ *Hiệu ứng Compton:Khác với hiệu ứng quang điện g lượng tử không mà phần lượng cho electron hạt nhân (trở thành cứng ) thay đổi hướng chuyển động(tán xạ) Nếu gọi Ne số lượng electron đơn vò thể tích vật chất ta có: Ne = (NA Z ρ) / A NA - Hằng số Avogaro = 6,02.1023 mol –1 ρ - Mật độ vật chất Z - Số thứ tự nguyên tố thành phần vật chất A- Khối lượng nguyên tử phương pháp gamma gamma (tiếp theo) Từ công thức phương pháp Gamma Gamma người ta xác đònh mật độ đất đá mà giếng khoan qua Đơn vò đo mật độ g/cm 2-ĐƯỜNG CONG MẬT ĐỘ Thông thường băng carota, đường cong mật độ ghi kèm với đường bù mật độ, đường cong bù mật độ mức độ tin cậy giá trò mật độ đất đá đo Liên hệ độ rỗng đất đá mật độ: ρ đđk - ρ đđ Φ = ρ đđk - ρ c.l ρ đđk - Mật độ đất đá khung, ρ đđ - Mật độ đất đá tự nhiên ρ c.l - Mật độ chất lưu chứa đất đá Cát : ρ đđk = 2.65 - 2.68 g/cm3 Đá vôi : ρ đđk = 2.70 - 2.72 g/cm3 Dolomit : ρ đđk = 2.85 g/cm3 Anhydrit : ρ đđk = 2.98 g/cm3 3-ỨNG DỤNG 15 Phương pháp Gamma Gamma (đường cong mật độ) sử dụng rộng rãi để phân vỉa, đánh giá thành phần thạch học, đánh giá độ rỗng, phát vỉa khí, kiểm tra trạng thái giếng khoan C- PHƯƠNG PHÁP NEUTRON 1-NGUYÊN LÝ :Hạt neutron hạt không tích điện, không bò ion hóa môi trường xung quanh.Khối lượng Neutron gần khối lượng Proton (1,66.10 -24 g), ký hiệu 01 n, khối lượng 1đơn vò điện tích không Do không tích điện nên Neutron không bò lượng tương tác với electron tích điện hạt nhân, vậy01 n có khả đâm xuyên cao Năng lượng Neutron đo MeV Năng lượng Neutron biểu vận tốc chuyển động V Theo lượng Neutron, người ta chia làm loại: - Neutron nhanh 1-15 MeV - Neutron chậm (nhiệt) 10-0.1eV - Neutron trung bình 1MeV-10eV - Neutron nhiệt 0.025eV *Khi hạt Neutron tương tác với hạt nhân nguyên tử xảy tượng tán xạ Neutron bò bắt giử hạt nhân Sự tán xạ Neutron dẫn đến hạt Neutron thay đổi hướng chuyển động Có hai loại tán xạ Neutron: Tán xạ Neutron đàn hồi:Khi Neutron có lượng từ vài MeV đến 0.1eV Tán xạ không đàn hồi: Diễn Neutron nhanh Trong đất đá hạt Neutron tương tác với vật chất chứa nhiều nguyên tố H làm chậm hạt Neutron Nếu đất đá tồn lượng nhỏ nước hay dầu(chứa nhiều H2), chậm hạt Neutron chủ yếu xảy nguyên tử H Khi nghiên cứu mặt cắt giếng khoan phương pháp Neutron, người ta phóng vào đất đá hạt Neutron nhanh ghi xạ γ (xảy Neutron bò bắt giữ 11 H + 01 n = 21 H + γ ).Tùy theo cách ghi,người ta phân làm phương pháp sau: -Phương pháp Neutron Gamma -Phương pháp Neutron Neutron nhiệt -Phương pháp Neutron Neutron nhiệt B-PHƯƠNG PHÁP NEUTRON GAMMA a/Nguyên lý Cường độ γ xạ ghi theo phương pháp Neutron Gamma gồm phần: 1/ Xuất kết bắt giữ hạt Neutron hạt nhân nguyên tử I nγ 2/Gamma xạ nguồn Neutron Iγγ, Gamma xạ phần tán xạ đất đá, phần ghi dụng cụ gọi Indicator, để làm giảm cường độ hạt Iγγ người ta đặt màng chì ngăn cách nguồn phóng Indicator 3/Gamma tự nhiên Iγ Cường độ Gamma xạ Neutron lớn nhiều so với Gamma xa Iγγ Iγ b)Đường cong neutron gamma 16 Đất đá chứa nhiều thành phần H2, băng carota (Shlumberger), giá trò Neutron Gamma cao chưa thành phần H2 giá trò Neutron Gamma thấp Những phân tử có khả bắt giữ Neutron lớn Cl, Li, Co, Bor có ảnh hưởng đến kết ghi P/P Neutron Gamma c)Ứng dụng Phương pháp Neutron Gamma kết hợp với phương pháp khác dùng để: -Đánh giá độ rỗng vỉa -Xác đònh ranh giới dầu khí Theo khả chứa H2, đất đá chia làm hai nhóm: Nhóm cao: Sét(có khả ngậm nước lớn nhận phần lớn khoáng vật có thành phần hoá học liên hệ với H2O Thạch cao CaSO4.2H2O, có độ rỗng thấp thành phần hóa học liên hệ với H2O Vài loại đất đá chứa dầu nước Nhóm thấp: Đá vôi, Dolomit, đá chứa nhiều thành phần xi măng, anhydrite, đá muối Đối với đất đá trầm giá trò Neutron Gamma phụ thuộc từ độ sét lượng H Cl chứa lổ rỗng đất đá Đơn vò ghi Neutron Gamma V/V (%) C-PHƯƠNG PHÁP NEUTRON NEUTRON NHIỆT VÀ TRÊN NHIỆT a)Nguyên lý : Cũng giống phương pháp Neutron Gamma, vỉa mà thành phần hoá học có nhiều H2 phương pháp NN nhiệt biểu thấp.Tuy nhiên NN nhiệt nhạy cảm Cl đường cong NN nhiệt phụ thuộc nhiều vào độ khoáng hóa nước vỉa dung dòch giếng khoan b)Đường cong N N: Đường cong NN nhiệt không phụ thuộc vào thành phần Cl mà phụ thuộc vào thành phần H2 chứa đất đá Giá trò NN nhiệt liên hệ với H2 tương đối chặt chẽ so với NG NN nhiệt.Tuy nhiên phương pháp NN nhiệt có bán kính hoạt động nhỏ c)Ứng dụng: Theo kết phương pháp Neutron qua xác đònh khả chứa H đất đá, người ta xác đònh độ rỗng đất đá, thành phần chất lưu chứa lổ rỗng, từ người ta giải hàng loạt toán đòa chất BÀI IV: PHƯƠNG PHÁP SÓNG SIÊU ÂM (SONIC) 17 Là phương pháp dựa tính chất lan truyền sóng siêu âm có tần số cao(> 20 Hz) để nghiên cứu tính chất vật lý, thạch học đất đá Dựa thông số ghi ta chia làm ba phương pháp: 1/Siêu âm theo vận tốc 2/Siêu âm theo tắt dần 3/Siêu âm sóng Siêu âm theo vận tốc theo tắt dần sóng phương pháp siêu âm chuẩn ghi băng 1-NGUYÊN LÝ TRUYỀN SÓNG Đất đá nằm môi trường tự nhiên thực tế vật đàn hồi Nếu ta kích thích lực bên vào môi trường xuất ứng lực kích thích lên làm dòch chuyển hạt Trong trường hợp chung dẫn đến xuất biến dạng Quá trình dao động lan truyền theo trình tự biến dạng gọi sóng đàn hồi Bề mặt, mà thời điểm xuất hạt chuyển động gọi mặt sóng Bước sóng khoảng cách điểm chuyển động pha Có hai loại sóng: Sóng dọc: Các hạt môi trường chuyển động theo hướng lan truyền sóng, sóng dọc lan truyền môi trường đặc, lỏng khí Sóng ngang: Các hạt môi trường chuyển động theo hướng vuông góc với hướng truyền sóng, sóng ngang lan truyền môi trường đặc Sóng phản xạ: Xuất khả cản sóng môi trường lớn môi trường khác Khi sóng lan truyền từ môi trường sang môi trường khác sóng bò đổi hướng đổi vận tốc A-SỰ LAN TRUYỀN SÓNG TRONG GIẾNG KHOAN ( hình vẽ) Giả sử giếng khoan đặt điểm phát sóng I thu sóng B nằm trục giếng khoan *Ở thời điểm t=0 I phát sóng siêu âm đàn hồi, P1 sóng dọc lan truyền giếng khoan *Ở thời điểm t1 mặt sóng đụng vào thành giếng khoan xuất sóng đàn hồi P11, sóng dọc truyền vào môi trường đất đá P12 sóng ngang P1S2 *Ở thời điểm t2 mặt sóng tạo thành với thành giếng khoan góc lệch ip, mặt sóng dọc trượt dọc theo thành giếng khoan đuổi theo sóng P1 sóng phản xạ P11 Sóng P12 trượt dọc theo giếng khoan đất đá vào giếng khoan tạo thành sóng P121 Trong khoảng thời gian đó,thì B nhận sóng P121, P1S2P1, P1 P11 Vận tốc lan truyền sóng giếng khoan phụ thuộc vào nhiều yếu tố môi trường xung quanh 18 Thiết bò phương pháp siêu âm sử dụng 3,4,6 nhiều nguồn thu phát (dôn) đo lúc nhiều thông số khác t1,t2 (thời gian truyền sóng ) ∆t (khoảng thời gian truyền sóng siêu âm), A1,A2 (biên độ sóng) , hệ số tắt dần α B-PHƯƠNG PHÁP SIÊU ÂM THEO VẬN TỐC a)Nguyên lý: Là phương pháp dựa vận tốc truyền sóng siêu âm đàn hồi đất đá từ đo thời gian truyền sóng Đối với môi trường đồng : S V = -(t2 - t1) S khoảng cách hai nguồn nhận sóng Khoảng thời gian truyền sóng ∆t (interval transit time): thời gian truyền sóng siêu âm đàn hồi với khoảng cách mét (t2 - t1) ∆t = - = -V S Bằng thực nghiệm người ta đưa phương trình trung bình thời gian: ∆t = Φ ∆t + (1-Φ)∆t hay ∆t - ∆tmat Φ = ∆t fluid - ∆tmat ∆t cl , ∆tđđk.- Khoảng thời gian truyền sóng chất lưu đất đá khung Phương trình sử dụng với đất đá tương đối đồng nhất, sét có độ rỗng hạt b)Hình dáng đường cong (hình vẽ minh họa) Phương pháp siêu âm dùng để phân vỉa sản phẩm , đánh giá độ rỗng, nghiên cứu tính chất lý đất đá c)Ứng dụng: Phương pháp siêu âm không đo giếng khoan chưa ngập nước dung dòch.Khi dung dòch giếng khoan có hoà tan khí gây ảnh hưởng (làm yếu) đến kết đo 19 BÀI V: PHƯƠNG PHÁP ĐO NHIỆT ĐỘ GIẾNG KHOAN Ở độ sâu 10 - 40 m nhiệt độ đất đá thay đổi theo ngày, mùa năm Nguồn nhiệt có lòng đất chủ yếu lượng thoát từ phân rả phóng xạ nguyên tố trình phản ứng lý hoá trình khác diễn lòng đất Cường độ tăng nhiệt độ theo đơn vò chiều sâu gọi gradient nhiệt độ (trong thực tế tính 100 mét 100f) Gradient nhiệt độ tỷ lệ thuận với trở nhiệt ζ đất đá(giá trò phụ thuộc vào thành phần đất đá nằm chúng) r = q ζ (q - mật độ dòng nhiệt ) Trở nhiệt tỷ lệ nghòch với độ dẫn nhiệt ζ = 1/ λ (λ - độ dẫn nhiệt ) Khi nhiên cứu nhiệt độ giếng khoan, ống chống không ảnh hưởng đến trình đo trở nhiệt sắt 40 - 80 lần nhỏ so với sét Nhờ vào thay đổi nhiệt độ giếng khoan theo chiều sâu, ta xác đònh vò trí vỉa sản phẩm, ranh giới dầu khí, vùng bò phá nước, xác đònh chiều sâu để trám xi măng BÀI VI: PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐƯỜNG KÍNH GIẾNG KHOAN Sự sai lệch đường kính giếng khoan so với đường kính ban đầu (đường kính choàng khoan) tác động nhiều trình lý hoá khác Sự thay đổi đường kính giếng khoan phụ thuộc vào thành phần thạch học đất đá Đường cong thay đổi đường kính giếng khoan theo chiều sâu cho thông tin thành phần thạch học đất đá, mức độ thấm đất đá Ngoài đường cong thay đổi đường kính giếng khoan giúp cho xác đònh thể tích không gian cần bơm trám xi măng từ tính lượng xi măng cần dùng, đường cong thay đổi đường kính giếng khoan thông tin phụ , giúp hiệu chỉnh đường cong đòa vật lý khác BÀI VII: CAROTA KHÍ (MUD LOGGING) Carota khí chủ yếu nghiên cứu thành phần phần trăm khí hydrocarbon mùn khoan thông số đặc trưng cho trạng thái khoan Trong trình khoan, khí từ lổ hổng vỉa chứa hydrocarbon thoát theo dòng tuần hoàn mùn khoan (đất đá vụn + dung dòch khoan) lên bề mặt giếng khoan Ở người ta đặt thiết bò để ghi nhận phân tích thành phần khí 20 hydrocarbon ( CnH2n+2 ) chứa hỗn hợp khí (gồm khí nhẹ CH metan khí nặng C2H6 etan, C3H8 propan, C4H10 butan, dạng C5H12 petan C6H14 hecxan A/ Những thông số đo carota khí Những thông số đặc trưng trạng thái khoan đo carota khí bao gòm t 1, QA, QB, QN, Ep, t1 - Thời gian khoan liên tục Theo giá trò t1 ta xác đònh độ dài giếng khoan mà khoan qua đơn vò thời gian Với giá trò người ta xây dựng đường cong thay đổi vận tốc khoan theo chiều sâu Đường cong t1 phụ thuộc vào thiết bò khoan Theo đường cong tốc độ khoan, ta đánh giá cách xác đất đá sản phẩm thành phần xi măng đất đá cứng đặc Hệ số dung dòch: Đặc trưng thể tích dung dòch trào giếng khoan (l/s) Khi giá trò QA thay đổi dọc theo giếng khoan trình khoan cho ta biết mức độ hấp thụ dung dòch vỉa từ phát vỉa thấm khoảng hấp thụ dung dòch QB: hệ số dung dòch cho máy bơm Được xác đònh xuất máy bơm khoan (l/s) giá trò thay đổi không lớn Qn: Qn = QA-QB Ep: hệ số pha loãng - Lượng dung dòch sử dụng đơn vò thể tích đất đá khoan qua (m3/m3) xác đònh công thức: Ep = 0.77 * 1000 QA t1 / d2N dN- Đường kính chuẩn giếng khoan: Phụ thuộc từ điều kiện kỹ thuật đòa chất Ep thay đổi từ 50 - 4000 m3/m3 Thông số đặc trưng cho thành phần khí dầu vỉa Để xác đònh th6ng số đặc trưng cho thành phần khí dầu vỉa từ dung dòch giếng khoan trào lên bề mặt người ta tiến hành tách khí từ dung dòch Để thực công việc trên, người ta phải tiến hành tách liên tục dụng cụ tách khí Dụng cụ tách khí đặc máng phao gần miệng giếng Khi dung dòch giếng khoan (dung dòch sét) thoát khí, khí hòa tan vào không khí tạo thành hỗn hợp khí Để xác đònh thông số đặc trưng cho thành phần khí dầu vỉa, người ta thực qua trình sau: Liên tục phân tích dung dòch hỗn hợp khí (khí không khí) để xác đònh thành phần chung khí hydrocarbon CT sau tiến hành tách khí từ C1 -C6 a/ Phân tích thành phần khí Nhờ vào thiết bò phân tích thành phần khí theo phần trăm, người ta xác đònh tỉ lệ phần trăm metan, etan, propan, butan, pentan hecxan b/ Xác đònh độ sâu 21 Đối với carota khí việc xác đònh độ sâu tách khí để đối chiếu với kết phân tích việc vô quan trọng Khi bề mặt nhận khí cần phải biết độ sâu khí từ vỉa lên miệng giếng Để xác đònh độ sâu ta phải biết thời gian mà dung dòch khoan từ đáy giếng lên miệng giếng thời gian di chuyển khí từ lúc bò tách đến lúc phân tích Thời gian sau xác đònh dễ dàng Xác đònh thời gian thời gian di chuyển dung dòch từ đáy đến miệng khó Thời gian thực tế carota khí người ta gọi thời gian tách, thay đổi không ngừng PHƯƠNG PHÁP DST ( DRILL STEM TEST) Thiết bò thử DST Thông thường thử DST đưodc tiến hành đoạn có biểu dầu khí Khoảng thử cách ly phần packer Nên dựa vào người ta chia thiết bò nằm packer thiết bò nằm packer a Thiết bò nằm packer - Phin lọc: Làm giảm vận tốc dòng khoảng mở vỉa ngăn càn mảnh vụn có kích thước lớn không cho vào ống khai thác - Súng bắn: Dùng để mở dòng b Thiết bò nằm packer - Packer: Có tác dụng làm kín không gian vành khuyên Nhờ mà cách ly tải trọng cột dung dòch nằm khoảng mở vỉa - Van PCT: Đóng mở dòng sản phẩm khoảng thử Sự hoạt động van có ý nghóa lớn đến độ xác thử DST - Đầu nối an toàn: Trường hợp packer bò kẹt khả kéo lên thiết bò thử vỉa tháo đưa lên từ vò trí packer - Bộ phận rung: Có tác dụng rung packer kéo lên trường hợp có tượng kẹt cố - Short: Bộ phận tương đối đơn giản, thành phần thiết bò đònh sẵn lực phá vỡ Trong trường hợp có phun dòng cần, để dập dòng nhanh chóng người ta dùng lực bơm dung dòch phá vỡ tràn vào dập cố - Van tuần hoàn cần phun Ngoài có thiết bò khác phụ trợ thiết bò đường ống dẫn dòng sản phẩm đến bình tách, côn điều chỉnh dòng sản phẩm từ giếng khoan phù hợp với chênh áp vùng đáy giếng khoan dể tránh giảm áp suất xuống mức hạn cho phép Cũng thiết bò làm nóng dòng sản phẩm trước dẫn đến bình tách, hệ yhống đo đếm sản phẩm (dầu, khí, nước ) 22 Hoạt động thử DST - Giai đoạn đầu dòng - Giai đoạn làm vỉa - Giai đoạn dòng - Giai đoạn phục hồi áp suất ng dụng Thử DST nhằm xác đònh chế độ thủy động lực, thông số vỉa độ rỗng, độ thấm, độ nhớt chất lưu, hệ số nén tổng hợp vỉa, hệ số bít đáy, hệ số tích dồn sản phẩ giếng khoan, hệ số sản phẩm, hiệu suất dòng - Hệ số bít đáy: Đánh giá mức độ ảnh hưởng trình mở vỉa dung dòch thấm vào vỉa mức độ mở dòng vỉa - Hệ số tích dồn sản phẩm: Lượng chất lưu tồn đọng đáy khoảng thử gây ảnh hưởng đến trình phục hồi áp suất - Hệ số sản phẩm: Lưu lượng dòng sản phẩm tăng lên đơn vò giảm áp - Hiệu suất dòng: Xác đònh mức độ ảnh hưởng trình koan bắn mở vỉa đến khả cho dòng vỉa so với trường hợp không bò ảnh hưởng PHƯƠNG PHÁP RFT ( REPEAT FORMATION TEST) Là phương pháp sử dụng rộng rãi để thu thập chất lưu, áp suất, nhiệt độ vỉavà thông số khác Thông thường RFT đo giếng khoan chưa chống ống Thiết bò RFT - Hai bình lấy mẫu chất lưu - Piston packer : Dùng để ép chất lưu vào bình mẫu - Đồng hồ đo áp suất - Lưới lọc Hoạt động RFT Packer áp sát vào thành giếng khoan piston hoạt động liên tục Chính nhờ ép packer hoạt động piston làm chất lưu chảy thu vào bình mẫu Đồng thời xác đònh áp suất nhiệt độ vỉa ng dụng RFT - Xác đònh thành phần chất lưu ranh giới chúng cách phân tích thành phần chất lưu thu xây dựng biểu đồ biểu diễn thay đổi tỉ trọng chất lưu theo độ sâu nhằm xác đònh ranh giới dầu, khí, nước - Xác đònh hệ số thấm K vỉa -Xác đònh gradient nhiệt độ mỏ 23 PHƯƠNG PHÁP ĐO MDT ( MODULAR FORMATION DYNAMIC TEST) Thiết bò đo MDT - Nguồn điện: Cung cấp lượng thường nằm đầu dụng cụ - Thủy lực kế: Dùng đo áp suất - Máy dò: p vào thành giếng khoan mở dòng - Bình thu mẫu - Piston packer: Ép chất lưu vào bình mẫu Nguyên tắc hoạt động Piston packer hoạt động tương tự phần đo RFT thiết bò cải tiến nên khoảng mở dòng sâu Ở bình thu chất lưu khác Một bình thu H2S hai bình thu chất lỏng ng dụng đo MDT - Xác đònh nhanh chóng xác áp suấ vỉa - Phương pháp đo MDT trình lấy mẫu điều khiển xác nên giảm biến cố tắt ngẽn dòng tầng chắn - Dụng cụ đo MDT có phận OFA nhằm phân tích chất lưu, cung cấp cho ta thành phấn chất lưu dòng chảy phức tạp 24 [...]... kính giếng khoan là thông tin phụ , giúp hiệu chỉnh các đường cong đòa vật lý khác BÀI VII: CAROTA KHÍ (MUD LOGGING) Carota khí chủ yếu nghiên cứu thành phần và phần trăm của khí hydrocarbon ở trong mùn khoan và các thông số cơ bản đặc trưng cho trạng thái khoan Trong quá trình khoan, khí từ các lổ hổng của vỉa chứa hydrocarbon thoát ra và đi theo dòng tuần hoàn của mùn khoan (đất đá vụn + dung dòch khoan) ... thời điểm t2 mặt sóng tạo thành với thành giếng khoan một góc lệch ip, mặt sóng dọc trượt dọc theo thành giếng khoan đuổi theo sóng P1 và sóng phản xạ P11 Sóng P12 trượt dọc theo giếng khoan và đất đá và đi vào giếng khoan tạo thành sóng P121 Trong khoảng thời gian nào đó,thì tại B sẽ nhận được sóng P121, P1S2P1, P1 và P11 Vận tốc lan truyền sóng trong giếng khoan phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố của... thì sóng sẽ bò đổi hướng và đổi vận tốc A-SỰ LAN TRUYỀN SÓNG TRONG GIẾNG KHOAN ( hình vẽ) Giả sử trong giếng khoan đặt một điểm phát sóng I và thu sóng B đều nằm trên trục giếng khoan *Ở thời điểm t=0 I phát ra một sóng siêu âm đàn hồi, P1 là sóng dọc sẽ lan truyền trong giếng khoan *Ở thời điểm t1 thì mặt sóng đụng vào thành giếng khoan và xuất hiện sóng đàn hồi P11, sóng dọc truyền vào môi trường... Khi nhiên cứu nhiệt độ ở giếng khoan, ống chống không ảnh hưởng đến quá trình đo bởi vì trở nhiệt của sắt 40 - 80 lần nhỏ hơn so với sét Nhờ vào sự thay đổi nhiệt độ ở giếng khoan theo chiều sâu, ta có thể xác đònh được vò trí vỉa sản phẩm, ranh giới dầu khí, vùng bò phá vở do nước, xác đònh chiều sâu để trám xi măng BÀI VI: PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐƯỜNG KÍNH GIẾNG KHOAN Sự sai lệch đường kính giếng khoan so... ban đầu (đường kính của choàng khoan) có thể do tác động của nhiều quá trình lý hoá cơ khác nhau Sự thay đổi đường kính giếng khoan còn phụ thuộc vào thành phần thạch học của đất đá Đường cong thay đổi đường kính giếng khoan theo chiều sâu có thể cho chúng ta thông tin về thành phần thạch học của đất đá, mức độ thấm của đất đá Ngoài ra đường cong thay đổi đường kính giếng khoan còn giúp cho chúng ta xác... minh họa) Phương pháp siêu âm dùng để phân vỉa sản phẩm , đánh giá độ rỗng, nghiên cứu tính chất cơ lý của đất đá c)Ứng dụng: Phương pháp siêu âm không đo được khi giếng khoan chưa ngập nước dung dòch.Khi dung dòch giếng khoan có hoà tan khí cũng gây ảnh hưởng (làm yếu) đến kết quả đo 19 BÀI V: PHƯƠNG PHÁP ĐO NHIỆT ĐỘ GIẾNG KHOAN Ở độ sâu 10 - 40 m nhiệt độ của đất đá thay đổi theo ngày, mùa và năm... đường cong khác, người ta có thể: -Nghiên cứu mặt cắt thạch học của giếng khoan; -Liên kết lát cắt; Xác đònh vỉa sản phẩm -Xác đònh độ khoáng hoá nước vỉa và nước dung dòch giếng khoan 11 -Xác đònh độ sét, độ rỗng, độ thấm và độ bão hòa dầu trong đất đá BÀI 3- PHƯƠNG PHÁP ĐO CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ TRONG ĐẤT ĐÁ(INDUCTION) * Phương pháp cảm ứng điện từ là phương pháp đo trong giếng khoan điện thế của từ trường thay... MeV (Megaelectron Vol) Nhờ vào khả năng đâm xuyên cao của bức xạ γ , nó có một ý nghóa thực tế khi nghiên cứu mặt cắt giêng khoan( tia γ bò hấp thụ bởi lớp đất đá có độ dày gần 1mét), chính vì vậy mà khi đo trong giếng khoan chống ống không ảnh hưởng đến giá trò đo Cường độ bức xạ của đất đá trong giếng khoan được ghi bởi một dụng cụ gọi là indicator γ bức xạ được đặt trong máy đo Đơn vò đo của Gamma... đo trong carota khí bao gòm t 1, QA, QB, QN, Ep, t1 - Thời gian khoan liên tục Theo giá trò t1 ta có thể xác đònh được độ dài của giếng khoan mà đã khoan qua một đơn vò thời gian Với giá trò trên người ta có thể xây dựng được đường cong thay đổi vận tốc khoan theo chiều sâu Đường cong t1 phụ thuộc vào thiết bò khoan Theo đường cong tốc độ khoan, ta có thể đánh giá một cách chính xác đất đá sản phẩm ít... điện trở Rt của vỉa -Xác đònh điện trở vùng thấm và đường kính vùng thấm BÀI III:CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÓNG XẠ Phương pháp đòa vật lý giếng khoan dựa trên quá trình phóng xạ (phóng xạ tự nhiên, phóng xạ do bò kích) xảy ra ở các phần tử hạt nhân nguyên tử được gọi là phương pháp đòa vật lý phóng xạ hay carota phóng xạ Hiện nay có rất nhiều phương pháp phóng xạ khác nhau, tuy nhiên chỉ có 3 phương pháp sau ... dòch khoan: -Giữ cân áp suất cột dung dòch khoan áp suất vỉa Làm nguội choàng khoan 8 /Giếng khoan trạng thái giếng khoan sử dụng dung dòch khoan gốc nước *Giếng khoan đối tượng nghiên cứu đòa vật. .. đòa vật lý giếng khoan, giếng khoan khoan thẳng đứng khoan nghiêng tuỳ theo mục đích đối tượng đòa chất nghiên cứu *Do áp suất cột dung dòch giếng khoan lớn áp suất vỉa nên nước dung dòch khoan. .. trình khoan Mẫu sườn(sidewall core):Lấy dọc theo thành giếng khoan Mẫu khối:Lấy theo giếng khoan 7/Dung dòch khoan( drilling mud): có loại Dung dòch khoan gốc dầu(oil base mud) Dung dòch khoan