PHƯƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÍ - MINH GIẢI DVLGK - XÁC ĐỊNH ĐỘ RỖNG VÀ ĐỘ BÃO HÒA lê hải an

ðỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN TS Lê Hải An Bộ mơn ðịa vật lý, Khoa Dầu khí, TRƯỜNG ðẠI HỌC MỎ - ðỊA CHẤT Minh giải tài liệu ðVLGK (Log Interpretation) Xác định độ rỗng độ bão hòa nước đá chứa cát sét Shaly sand analysis • Trong thực tế, phần lớn cát chứa sét • Sự có mặt khống vật sét thành hệ có ảnh hưởng lớn đến chất lượng vỉa chứa • Sét làm cho thành hệ: ðộ rỗng hiệu dụng giảm ðộ thấm giảm Thay ñổi ñiện trở suất Khơng áp dụng phương trình Archie Sw=? Φ=? Cần phải xây dựng phương pháp tính độ rỗng độ bão hòa riêng cho đá chứa cát sét có tính đến ảnh hưởng sét thành hệ Khoáng vật sét Các dạng tồn sét thành hệ Shale Porosity CleanCát formation Structural Sét cấu shale trúc Porosity Porosity Matrix Shale Matrix Matrix Sét phân lớp Laminar shale Sét xâm shale tán Dispersed Porosity Shale Shale Porosity Matrix Matrix Ảnh hưởng sét loại khống vật sét chủ yếu • Kaolinite Kaolinite Al, Si, K • Chlorite Illite K, Fe, Mg, Si • Smectite Smectite có độ rỗng cao • Illite Chlorite Fe, Mg, khơng có K Ảnh hưởng sét Ảnh hưởng sét Smectite - Montmorillonite Ảnh hưởng sét Illite Ảnh hưởng sét Chrolite Ảnh hưởng sét Kaolinite Ảnh hưởng sét Pore-Filling Kaolinite Ảnh hưởng sét Pore-Lining Chlorite Ảnh hưởng sét Pore-Bridging Illite Xác ñịnh hàm lượng sét từ tài liệu ðVLGK Chủ yếu từ ñường cong sau: Gamma tự nhiên (GR) Phổ Gamma (SGR) Thế tự nhiên (SP) Ngoài xác định từ đường cong: ðiện trở suất (LLD) Neutron (NPHI) Mật ñộ (RHOB) Âm (DT) Xác ñịnh hàm lượng sét từ đường cong GR Cơng thức cho đá già (consolidated rocks) Vsh = 0.33(2 GRI − 1) Công thức cho ñá trẻ ñệ Tam (unconsolidated rocks) IR G Vsh = 0.083(23.7GRI −1) Vsh Xác ñịnh hàm lượng sét từ ñường cong GR Vsh = 1.7 − 3.38 − (GRI + 0.7)2 Vsh = GRI (GRI +n) Công thức Clavier Cơng thức Bateman ( n=1.2÷1.7 ) V sh = GRI − GRI V sh = kGRI Công thức Steiber Hệ số k cho vùng ñịa chất riêng biệt Xác ñịnh hàm lượng sét từ ñường cong SGR V sh = K 40 − K 40 K 40 max − K 40 V sh = Th − Th Th max − Th Xác ñịnh ñộ rỗng hiệu dụng ñá chứa cát sét 10 Shaly sand analysis Mơ hình cho sét xâm tán DeWitte, 1950 0.5 Rw   Vsh2  − y + y + Sw = − Φ  Rw  Rsh Rt       Trong đó: y  = Vsh   Rw   + Rsh  Shaly sand analysis Phương trình Hossin 22 Shaly sand analysis Mơ hình cho sét xâm tán Hossin, 1960 Sw =  aR w  m Φ   R  t n Vsh2   − Rsh  Shaly sand analysis Phương trình Simandoux 23 Shaly sand analysis Sw = CRw Φ2 Mơ hình cho sét xâm tán Simandoux, 1968  V  − sh  Rsh  + 5Φ Rw Rt  Vsh +   Rsh 2        Trong ñó: C=0.4 cho cát kết C=0.45 cho carbonate Shaly sand analysis Phương trình Fertl 24 Shaly sand analysis Sw = Φ Mơ hình cho sét xâm tán Fertl, 1971     Rw  aVsh  aVsh   +  − Rt     Trong đó: a=0.25 → 0.35 Ưu điểm phương pháp Fertl khơng cần phải xác định ñiện trở suất sét Rsh Shaly sand analysis Phương trình Poupon - Leveaux 25 Shaly sand analysis Mơ hình cho sét xâm tán Poupon-Leveaux, 1971 Indonesia equation  Vshd Φ 0.5 m  0.5 n = + Sw Rt  Rsh aRw  Trong đó: d = - 0.5Vsh Shaly sand analysis Phương trình Waxman-Smits 26 Shaly sand analysis Mơ hình cho sét xâm tán Waxman-Smits, 1968     aRw   Sw =  Rw BQv   m    Rt Φ 1 + S w     Shaly sand analysis n Mơ hình cho sét xâm tán Waxman-Smits, 1968 B: ñộ dẫn ñiện tương ñương Cation khống vật sét, phụ thuộc vào Rw Qv: nồng độ ion nước vỉa ranh giới tiếp xúc với khoáng vật sét, hàm số CEC (cation exchange capacity) CEC (1 − Φ )ρ ma Qv = Φ Biển Bắc: Qv = 3.05Φ −3.4910 −4 27 Shaly sand analysis Phương trình Schlumberger Shaly sand analysis Sw = Vsh − + Rsh Mơ hình cho sét xâm tán Schlumberger, 1975  Vsh  R  sh     Φ2 + 0.2 Rw (1 − Vsh )R t Φ2 0.4 Rw (1 − Vsh ) 28 Shaly sand analysis Dual-Water Model (Mơ hình nước kép) Shaly sand analysis Mơ hình cho sét xâm tán Dual-Water Model, 1975 29 Shaly sand analysis Mơ hình cho sét xâm tán Dual-Water Model, 1975 Mơ hình Dual Water Phần rắn Chất lưu Sét thành hệ Matrix Sét khô Nước bao Shaly sand analysis Mơ hình cho sét xâm tán Dual-Water Model, 1975 hydrocarbon total porosity fluids unit volume Nước tự Hydrocarbon φt far water φhy φwf bound water φwb dry clay Vdcl effective porosity φe = φwf+ φhy Vcl wet clay solids clean matrix 30 Shaly sand analysis Mơ hình cho sét xâm tán Dual-Water Model, 1975 φt Cát Matrix Far Water φt Matrix φt Matrix Dry Colloid φt Sét Dry Colloid Shaly sand analysis Sét khô Bound water Mơ hình cho sét xâm tán Dual-Water Model, 1975 Sét có nước 31 Shaly sand analysis Mơ hình cho sét xâm tán Dual-Water Model, 1975 Shaly sand analysis Mơ hình cho sét xâm tán Dual-Water Model, 1975 32 Shaly sand analysis Mơ hình cho sét xâm tán Dual-Water Model, 1975 ðộ bão hòa nước bao S wb = ðộ bão hòa nước tự S wf = ðộ bão hòa hydrocarbon S hy = Shaly sand analysis ðộ bão hòa nước tồn phần Φ wb Φt Φ wf Φt Φ hy Φt Mơ hình cho sét xâm tán Dual-Water Model, 1975 S wt = S wb + S wf S hy + S wt = Hàm lượng sét ướt (wet clay) Vsh = Vsétkhô + Φ t S wb 33 Shaly sand analysis Mơ hình cho sét xâm tán Dual-Water Model, 1975 Phương trình DWM viết dạng ñộ dẫn ñiện Ct = φtm S wtn a  C wf   S wb (Cwb − Cwf ) + S wt  Shaly sand analysis Mô hình cho sét xâm tán Dual-Water Model, 1975 Giải phương trình DWM thu Ct F0 S wt = x + x + Cw Trong đó: x= S wb (Cw − Cwb ) 2Cw Fo = a Φm 34 Shaly sand analysis Mơ hình cho sét xâm tán Dual-Water Model, 1975 ðộ rỗng hiệu dụng độ bão hòa nước hiệu dụng: S w = S wf S wt − S wb = − S wb Φ e = Φ wf = Φ t (S wt − S wb ) Shaly sand analysis Mơ hình cho sét xâm tán Dual-Water Model, 1975 ðộ rỗng tồn phần xác ñịnh ñộ rỗng hiệu dụng ñộ rỗng nước bao Φ t = Φ e + Φ wb = Φ t (1 − S wb ) + Φ t S wb 35 Shaly sand analysis Mơ hình cho sét xâm tán Dual-Water Model, 1975 Acknowledgments Schlumberger Baker Atlas Halliburton 36