Phần 4: Các phương pháp khác ðỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN TS Lê Hải An Bộ môn ðịa vật lý, Khoa Dầu khí, TRƯỜNG ðẠI HỌC MỎ - ðỊA CHẤT • Phương pháp đo đường kính giếng khoan (Caliper Log) • Phương pháp đo góc nghiêng phương vị trục giếng khoan • Phương pháp đo nhiệt độ giếng khoan • Carota khí (Mud Logs) • Các phương pháp lấy mẫu lõi (Conventional Coring & Sidewall Coring) • Các phương pháp thử vỉa (Formation Tester) Phương pháp ño ñường kính giếng khoan – Caliper ðo ghi thay đổi hình dạng kích cỡ cuả giếng khoan theo chiều sâu Phương pháp đo đường kính giếng khoan Phương pháp đo đường kính giếng khoan – Caliper Thiết bị máy giếng đo đường kính giếng khoan • ðo ghi ñường kính giếng khoan cặp gắn vào thiết bị máy giếng • ðộ mở rộng hay khép vào cặp phụ thuộc vào đường kính giếng khoan • Xác định đường kính giếng khoan thơng qua biến trở có chạy AB n a o h k g n iế g h n h T Nhiều thiết bị máy giếng ñược lắp ñặt hệ thống để đo đường kính giếng khoan: MSFL, LDT, CNL, FMI Thành hệ Càng ðường cong ño ghi ñường kính ðường cong ño ghi ñường kính ðường kính giếng khoan ño ghi thiết bị khác Thiết bị Caliper Một càng: MSFL (option A), LDT, EPT • ðo ghi giá trị đường kính giếng khoan = 400 mm • Tính tốn thể tích 100 m giếng khoan = 12.57m3 (+100% sai số) Thiết bị Caliper Hai càng: MSFL (option B) • ðo ghi giá trị thứ đường kính giếng khoan = 195 mm • ðo ghi giá trị thứ hai đường kính giếng khoan = 195 mm • Tính tốn thể tích 100 m giếng khoan = 2.9m3 (-53% sai số) Thiết bị Caliper Hai càng: MSFL (option B) • ðo ghi giá trị đường kính giếng khoan = 400 mm • Tính tốn thể tích 100 m giếng khoan = 12.57m3 (+100% sai số) Thiết bị Caliper Hai càng: MSFL (option B) • ðo ghi giá trị thứ đường kính giếng khoan = 273 mm • ðo ghi giá trị thứ hai đường kính giếng khoan = 273 mm • Tính tốn thể tích 100 m giếng khoan = 5.85m3 (-7% sai số) Thiết bị Caliper Ba càng: sonic logs • ðo ghi giá trị đường kính giếng khoan = 260 mm • Tính tốn thể tích 100 m giếng khoan = 5.31m3 (-15% sai số) Thiết bị Caliper Bốn càng: Dual-Dipmeter tool, FMS, FMI Thiết bị Caliper Ba càng: CNL, LDT • ðo ghi giá trị thứ đường kính giếng khoan = 200 mm • ðo ghi giá trị thứ hai đường kính giếng khoan = 382 mm • Tính tốn thể tích 100 m giếng khoan = m3 (-4% sai số) Thiết bị Caliper Xác ñịnh trạng thái kỹ thuật giếng khoan • ðo ghi giá trị thứ đường kính giếng khoan = 200 mm • ðo ghi giá trị thứ hai đường kính giếng khoan = 400 mm • Tính tốn thể tích 100 m giếng khoan = 6.28 m3 (0% sai số) Ứng dụng phương pháp Caliper • ðể hiệu chỉnh ảnh hưởng giếng khoan lên số ño phương pháp khác • Xác định vỉa sản phẩm • Xác định thể tích giếng khoan để tính tốn lượng xi măng cần thiết trám xi măng Phương pháp ño góc nghiêng góc phương vị trục giếng khoan Tự nghiên cứu Phương pháp ño nhiệt ñộ giếng khoan • ðo liên tục • ðo khơng liên tục (BHT) Tự nghiên cứu… Mud Logs • ðo ghi q trình khoan • Nghiên cứu phân tích thơng tin địa chất có bùn khoan (cuttings) dung dịch khoan Carota khí – Mud Logs Mud Logs Mud Logs Mục đích • Nghiên cứu ñặc ñiểm ñịa tầng lát cắt giếng khoan • Phát xác định vị trí vỉa chứa dầu khí • Dự đốn đặc tính sản phẩm (sự có mặt dầu khí thành hệ) • Cung cấp thơng tin dung dịch, phân tích khí thành phần • Theo dõi cung cấp thơng tin an tồn khoan: xác ñịnh áp suất vỉa, dự báo tầng áp suất cao… ñể ñưa chế ñộ khoan tối ưu Mud Logs Q trình carota khí Mud Logs GEOSCIENCES ANAX 500 Tách khí ðể lấy mẫu khí liên tục từ dung dịch khoan, sử dụng phương pháp sau: Hút chân không Khuấy Rung tạo sóng ðun nóng Phân tích khí ðo khí tổng: dựa khác biệt tính dẫn nhiệt hydrocarbon khơng khí ðo khí thành phần: khí qua chất bắt giữ: silicagel (H2 C1) squalane (C2, C3, iC4 nC4) Mud Logs Mud Logs – Phân tích khí thành phần GEOSCIENCES ANAX 500 Sử dụng sắc khí ký: chromatograph Cho phép: Xác định xác vỉa sản phẩm Xác định ranh giới Dầu/Khí/Nước ðịnh hướng giếng khoan ngang Dự báo cách tiếp cận vỉa sản phẩm Total Gas Detection High Speed Chromatograph Depth Processing Unit Phân tích khí thành phần từ C1 ñến C5 khoảng thời gian 30s Có thể xác định H2S CO2 cần Mud Logs – GasWizard Master Logs Tài liệu Master Log đo carota khí thường ghi tỉ lệ 1:500 1: 1000 gồm có cột (tracks) sau: ROP DEPTH CUTTINGS GAS: LITHO F DESCRIPTIONS lưu lượng, áp suất vận tốc khoan ñộ sâu biểu % thạch học theo mẫu bùn khoan Gas chromatograph cột ñịa tầng xây dựng theo cuttings số khí thể khoảng lấy mẫu lõi mơ tả địa chất, thạch học, ghi số khí, tỉ trọng Master Logs Trạm đo Geoservices Phân tích tài liệu Mud Logs Phương pháp biểu đồ tam giác Dựa kết thống kê sau ñây để phân tích tài liệu: 0.17 • Mỏ dầu: ñặc trưng nồng ñộ hydrocarbon nặng lớn • Mỏ khí: hàm lượng hydrocarbon nặng khơng cao (< 3%), chủ yếu Metan CH4 (> 95%) • ðơi hàm lượng hydrocarbon nặng C2 ñến C5 chiếm từ 3% ñến 6%, vỉa khí mỏ dầu C2/Σ C Sử dụng hai phương pháp: • Phương pháp biểu ñồ tam giác • Phương pháp tỉ số 0.17 nC4/Σ C C3/Σ C 0.17 Phương pháp biểu ñồ tam giác Phương pháp biểu ñồ tam giác 0.17 C2/Σ C 0.17 Tam giác thành phần có đỉnh: • Quay xuống vỉa dầu nC4/Σ C C3/Σ C • Quay lên vỉa khí 0.17 Phương pháp biểu đồ tam giác Xác định đặc tính vỉa sản phẩm sau: CΣ =2%, C1=1.02%, C2=0.09%, C3=0.05% CΣ =3.2%, C1=1.1%, C2=0.5%, C3=0.1%, iC4=0.1%, nC4=0.1% CΣ =2.4%, C1=0.9%, C2=0.08%, C3=0.06%, iC4=0.01%, nC4=0.015% CΣ =4.2%, C1=2.8%, C2=1.2%, C3=0.4%, iC4=0.2%, nC4=0.1% CΣ =5.1%, C1=3.6%, C2=0.7%, C3=0.18%, iC4=0.05%, nC4=0.08% Phương pháp tỉ số Cần ý: • Nếu tâm ñồng dạng nằm elip triển vọng biểu hydrocarbon nặng bình thường • Nếu tâm đồng dạng nằm ngồi elip triển vọng biểu hydrocarbon nặng dị thường ñây vỉa chết Phương pháp tỉ số • Tính tỉ số Metan C1 với khí nặng khác C1/C2, C1/C3, C1/C4, C1/C5 • Chủ yếu dùng tỉ số C1/C2 D-exponent Cho phép xác định dị thường áp suất C1/C2: • Từ đến 15 vỉa dầu • Từ 15 đến 65 vỉa khí • Nhỏ lớn 65 không sản phẩm Chú ý: Nếu tỉ số sau nhỏ tỉ số trước vỉa vỉa nước Phương pháp lấy mẫu lõi Mục đích phương pháp lấy mẫu lõi mang mẫu thành hệ chất lưu lỗ rỗng chúng lên mặt ñất, bảo quản đưa phòng thí nghiệm để phân tích • Phương pháp lấy mẫu thơng thường • Phương pháp lấy mẫu sườn giếng khoan Phương pháp lấy mẫu thông thường Phương pháp lấy mẫu thơng thường • Khi đến điểm cần lấy mẫu lõi, cần khoan ñược kéo lên ñược lắp thêm ống lấy mẫu mũi khoan lấy mẫu • Một tải trọng nhỏ đặt lên mũi khoan quay chậm ñể bảo ñảm mẫu lõi không bị vỡ Phương pháp lấy mẫu thông thường Phương pháp lấy mẫu thông thường Mẫu lõi thông thường lấy ñược dài khoảng 10 - 60 ft ñường kính từ 17 /8 - 41/2 in Phương pháp lấy mẫu thông thường Phương pháp lấy mẫu thông thường ðo GR mẫu lõi vừa lấy ñược trước ñưa phòng thí nghiệm Whole core Slabbed core Phương pháp lấy mẫu thông thường Phương pháp lấy mẫu sườn Sidewall Corgun Lấy mẫu thành giếng khoan ống lấy mẫu ñược gắn vào thân thiết bị Core photo Phương pháp lấy mẫu sườn Sidewall Corgun Khi lấy mẫu, ống ñược bắn vào thành hệ cách phát nổ Phương pháp lấy mẫu sườn Sidewall Corgun • Mỗi lần kéo thả lấy 60 mu ng kớnh ca mu ly ủc t ắ ñến 11/8 in phụ thuộc vào ñường kính ống lấy mẫu • Chiều dài mẫu phụ thuộc vào nhiều yếu tố: sức nổ, kiểu ống lấy mẫu, ñộ cứng thành hệ dao động từ ñến in Phương pháp lấy mẫu sườn Phương pháp lấy mẫu sườn Rotary Sidewall Coring Làm để lấy mẫu sườn có kích thước nhau? Phương pháp lấy mẫu sườn • Sử dụng motor để đưa khoan đưa ống lấy mẫu vào thành hệ • Thiết bị cho phép lấy mẫu sườn có kích cỡ giống thành hệ cứng mềm • Mỗi lần kéo thả lấy 50 mẫu Phương pháp lấy mẫu sườn Rotary Sidewall Coring Phân tích mẫu lõi (routine core analysis) Mechanical Sidewall Coring Tool Phân tích mẫu lõi 10 Mục đích phương pháp thử vỉa: Phương pháp thử vỉa Drill Stem Test • Thu thập mẫu chất lưu thành hệ • ðo áp suất thành hệ • ðo độ thấm thành hệ Modular Dynamic Tester Acknowledgments MDT-SRFT Schlumberger © Schlumberger Baker Atlas Halliburton Geoservices 11