CÁC PHƯƠNG PHÁP địa vật lý tìm KIẾM THĂM dò dầu KHÍ

Các phƣơng pháp địa vật lý tìm kiếm thăm dò dầu khí MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU PHẦN I : PHƢƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÝ TRÊN MẶT I PHƢƠNG PHÁP ĐỊA CHẤN Cơ sở phƣơng pháp : Phƣơng pháp tiến hành: Phạm vi ứng dụng: Tìm kiếm thăm dò dầu khí phƣơng pháp địa chấn: II PHƢƠNG PHÁP THĂM DÒ ĐIỆN 12 III.PHƢƠNG PHÁP TRỌNG LỰC : 13 Cơ Sở : 13 Ứng Dụng : 13 Các toán phƣơng pháp thăm dò trọng lực 14 IV PHƢƠNG PHÁP THĂM DỊ ĐỊA TỪ TÍNH 17 PHẦN II: PHƢƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN 18 I PHƢƠNG PHÁP ĐIỆN 19 1.Phƣơng pháp đo điện trở (Resistivity logs): 19 2.Phƣơng pháp đo điện phân cực (spontaneous potential logs – SP logs): 21 Nhóm Các phƣơng pháp địa vật lý tìm kiếm thăm dò dầu khí 3.Phương pháp đo cảm ứng điện từ (Induction): 23 II PHƢƠNG PHÁP PHÓNG XẠ 23 1.Phƣơng pháp Gamma tự nhiên (Gamma Ray) 24 2.Phƣơng pháp gamma gamma (density) 26 3.Phƣơng pháp neutron (neutron nhanh, neutron nhiệt) 27 TỔNG KẾT 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 Nhóm Các phƣơng pháp địa vật lý tìm kiếm thăm dò dầu khí LỜI MỞ ĐẦU ầu khí – hay gọi vàng đen – đƣợc xem nguồn D lƣợng loài ngƣời , đƣợc biết đến từ lâu Dầu khí ngày đóng vai trò quan trọng sống ngƣời Với nhu cầu ngày cao xã hội, việc khai thác dầu khí đƣợc thực cách nhanh chóng triệt để nhằm phát triển kinh tế xã hội ổn định đời sống xã hội Để bảo đƣợc chất lƣợng dầu khí thu đƣợc nhƣ hạn chế bớt tai nạn q trình làm việc cơng nhân tiết kiệm đƣợc chi phí, điều mà nhà đầu tƣ khai thác trƣớc tiến hành khai thác giai đoạn thăm dò vỉa, nhằm đánh giá trữ lƣợng dầu, vị trí tích tụ vỉa dầu khí Có nhiều phƣơng pháp đƣợc đƣa ngày đƣợc ƣu việt nhằm xác định xác vị trí vĩa dầu khí Một phƣơng pháp đƣợc ứng dụng rộng rãi phƣơng pháp địa vật lý Hiện có nhiều phƣơng pháp địa vật lý khác nhau, theo chất ta chia thành nhóm nhƣ sau: phƣơng pháp địa điện, phƣơng pháp địa chấn, phƣơng pháp trọng trƣờng, phƣơng pháp phóng xạ v.v… Các phƣơng pháp địa vật lý dùng tìm kiếm thăm dò dầu khí, để nghiên cứu lát cắt địa chất giếng khoan mà giếng khoan qua đánh giá trữ lƣợng mỏ dầu… Nội dung báo cáo cho có nhìn tổng quát phƣơng pháp địa vật lý việc tìm kiếm thăm dò theo dõi mỏ Vì thời gian kiến thức có hạn nên nhiều thiếu sót đề tài cho dù nhóm cố gắng để nâng cao chất lƣợng cho phƣơng pháp thăm dò đề tài, nhiên khơng tránh khỏi thiếu xót, mong bạn bổ sung góp ý cho đề tài hồn thiện Nhóm Các phƣơng pháp địa vật lý tìm kiếm thăm dò dầu khí PHẦN I : PHƢƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÝ TRÊN MẶT I PHƢƠNG PHÁP ĐỊA CHẤN Tìm kiếm dầu khí cơng việc khó khăn phức tạp Nó đòi hỏi phải trải qua nhiều giai đoạn nhƣ nhiều bƣớc tiến hành kỹ tỷ mỷ Chúng ta có sơ đồ quy trình thăm dò dầu khí nhƣ sau thăm dò địa chấn đƣợc thực đầu tiên: Hình 1: Sơ đồ quy trình thăm dò dầu khí Nhóm Các phƣơng pháp địa vật lý tìm kiếm thăm dò dầu khí Thăm dò địa chấn phƣơng pháp địa vật lý nghiên cứu đặc điểm trƣờng sóng dao động đàn hồi môi trƣờng đất đá nhằm giải nhiệm vụ địa chất khác nhau, nhƣ nghiên cứu cấu trúc vỏ đất, tìm kiếm thăm dò dầu khí tài ngun khống sản, nghiên cứu móng cơng trình Cơ sở phƣơng pháp : Phƣơng pháp địa chấn dựa sở nghiên cứu tốc độ thời gian lan truyền sóng dọc dao động đàn hồi mơi trƣờng đất đá(vỏ trái đất) vụ nổ lỗ khoan nơng( Điện trở nƣớc  từ đƣờng cong đo sâu điện ta biết đƣợc đặc tính chất lƣu vỉa (dầu/ nƣớc)  biết đƣợc loại đất đá (sét/ cát) Hình 11 : Biểu đồ log đo điện trở 20 Nhóm Các phƣơng pháp địa vật lý tìm kiếm thăm dò dầu khí 2.Phƣơng pháp đo điện phân cực (spontaneous potential logs – SP logs): SP phƣơng pháp nghiên cứu trƣờng điện tỉnh giếng khoan, trƣờng điện đƣợc tạo thành trình lý hóa diễn mặt cắt giếng khoan với đất đá lớp đất đá có thành phần thạch học khác Các q trình lý hóa bao gồm: 1-Quá trình khuếch tán muối từ nước vỉa đến dung dịch giếng ngược lại 2-Quá trình hút ion bề mặt tinh thể đất đá 3-Quá trình thấm từ dung dịch 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 dịch giếng khoan Khả đất đá phân cực dƣới tác dụng q trình lý hố nói đƣợc gọi hoạt tính điện hóa tự nhiên Trong q trình trên, q trình khuếch tán hút ion đóng vai trò việc tạo trƣờng điện tự nhiên đất đá Ứng dụng chung: Phƣơng pháp SP kết hợp với đƣờng cong khác, ngƣời ta có thể: -Nghiên cứu mặt cắt thạch học giếng khoan; -Liên kết lát cắt; Xác định vỉa sản phẩm -Xác định độ khoáng hoá nƣớc vỉa nƣớc dung dịch giếng khoan -Xác định độ sét, độ rỗng, độ thấm độ bão hòa dầu đất đá 21 Nhóm Các phƣơng pháp địa vật lý tìm kiếm thăm dò dầu khí Hình 12 : Đƣờng cong đo điện 22 Nhóm Các phƣơng pháp địa vật lý tìm kiếm thăm dò dầu khí 3.Phương pháp đo cảm ứng điện từ (Induction): Phƣơng pháp cảm ứng điện từ phƣơng pháp đo giếng khoan điện từ trƣờng thay đổi tạo dòng điện xốy, dòng điện đất đá đƣợc tạo cuộn dây nguồn Phƣơng pháp cảm ứng điện từ sử dụng (đo) giếng khoan ngập nƣớc dung dịch, chí giếng khoan dung dịch khơng dẫn điện nhƣ dầu, khơng khí khí tự nhiên Ứng dụng chung: Phƣơng pháp cảm ứng điện từ đƣợc kết hợp với đƣờng cong khác để: -Xác định vỉa sản phẩm -Xác định điện trở Rt vỉa -Xác định điện trở vùng thấm đƣờng kính vùng thấm II PHƢƠNG PHÁP PHĨNG XẠ Phƣơng pháp địa vật lý giếng khoan dựa q trình phóng xạ (phóng xạ tự nhiên, phóng xạ bị kích) xảy phần tử hạt nhân nguyên tử đƣợc gọi phƣơng pháp địa vật lý phóng xạ hay carota phóng xạ Hiện có nhiều phƣơng pháp phóng xạ khác nhau, nhiên có phƣơng pháp sau đƣợc sử dụng rộng rãi nhất: Phương pháp Gamma Ray (GR) hay gọi Gamma tự nhiên Phương pháp Gamma Gamma hay gọi phương pháp mật độ (Density) Phương pháp Neutron 23 Nhóm Các phƣơng pháp địa vật lý tìm kiếm thăm dò dầu khí Những phƣơng pháp đƣợc sử dụng giếng khoan chƣa chống ống 1.Phƣơng pháp Gamma tự nhiên (Gamma Ray) • Phƣơng pháp Gamma tự nhiên tổng: phƣơng pháp đo hoạt độ Gamma tự nhiên đất đá Nhờ vào khả đâm xuyên cao xạ g , có ý nghĩa thực tế nghiên cứu mặt cắt giêng khoan(tia g bị hấp thụ lớp đất đá có độ dày gần 1mét), mà đo giếng khoan chống ống không ảnh hƣởng đến giá trị đo Đơn vị đo Gamma tự nhiên Bq/g hay GAPI Hình 13 : Đƣờng cong Gamma Nhóm Ray 24 Các phƣơng pháp địa vật lý tìm kiếm thăm dò dầu khí  Phƣơng pháp Gamma tự nhiên đƣợc sử dụng để giải vấn đề sau: -Phân tích thành phần thạch học đất đá -Xác định sét lục nguyên đá carbonat -Xác định hàm lƣợng sét chứa vỉa • Phƣơng pháp Gamma tự nhiên thành phần: phƣơng pháp xác định thành phần nguyên tố phóng xạ tự nhiên nhƣ K, U, Th  Phƣơng 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 25 Nhóm Các phƣơng pháp địa vật lý tìm kiếm thăm dò dầu khí Hình 14 : biểu đồ log gamma 2.Phƣơng pháp gamma gamma (density) Bức xạ tán xạ có cƣờng độ phụ thuộc vào mật độ đất đa Đất đá có mật độ lớn hấp phụ mạnh xạ gamma yếu ngƣợc lại đá có mật độ nhỏ khả hấp phụ ít, cƣờng độ gamma tán xạ lớn Phƣơng pháp Gamma Gamma (đƣờng cong mật độ) đƣợc sử dụng rộng rãi để phân vỉa, đánh giá thành phần thạch học, đánh giá độ rỗng, phát vỉa khí, 26 Nhóm Các phƣơng pháp địa vật lý tìm kiếm thăm dò dầu khí kiểm tra trạng thái giếng khoan Hình 15 : Đƣờng cong density 3.Phƣơng pháp neutron (neutron nhanh, neutron nhiệt) Nguyên lý : Hạt neutron hạt khơng tích điện, khơng bị ion hóa môi trƣờng xung quanh Khối lƣợng Neutron gần khối lƣợng Proton (1,66.10 -24 g), ký hiệu n, khối lƣợng 1đơn vị điện tích khơng Do 27 Nhóm Các phƣơng pháp địa vật lý tìm kiếm thăm dò dầu khí khơng tích điện nên Neutron khơng bị lƣợng tƣơng tác với electron tích điện hạt nhân, vậy01 n có khả đâm xuyên cao Năng lƣợng Neutron đo MeV Năng lƣợng Neutron biểu vận tốc chuyển động V  Theo lƣợng Neutron, ngƣời 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 tƣơng tác với hạt nhân nguyên tử xảy tƣợng tán xạ Neutron bị bắt giử hạt nhân Sự tán xạ Neutron dẫn đến hạt Neutron thay đổi hƣớng chuyển động  Phân làm phƣơng pháp sau: -Phƣơng pháp Neutron Gamma -Phƣơng pháp Neutron Neutron nhiệt -Phƣơng pháp Neutron Neutron nhiệt Phƣơng pháp Neutron Gamma Đặc điểm:  Đất đá chứa nhiều thành phần H2 băng Karota giá trị Neutron Gamma cao chứa thành phần H2 giá trị thấp  Những phân tử có khả bắt giữ Neutron lớn nhƣ Cl, Li, Co, Bor có ảnh hƣởng đến kết ghi phƣơng pháp Ứng dụng: Phƣơng pháp Neutron Gamma đƣợc kết hợp với phƣơng pháp khác dùng để:  Đánh giá độ rỗng vỉa  Xác định ranh giới dầu khí  Theo khả chứa H2, đất đá chia làm hai nhóm: 28 Nhóm Các phƣơng pháp địa vật lý tìm kiếm thăm dò dầu khí Nhóm cao: Sét có khả ngậm nƣớc lớn nhận phần lớn khống vật có thành phần hố học liên hệ với H2 O Nhóm thấp: Đá vôi, Dolomit, đá chứa nhiều thành phần xi măng, anhydrite, đá muối Phƣơng pháp Neutron Neutron nhiệt nhiệt Neutron Neutron nhiệt  Đối với vỉa mà thành phần hóa học có nhiều H2 phƣơng pháp Neutron Neutron nhiệt biểu thấp  Rất nhạy cảm Cl đƣờng cong Neutron Neutron nhiệt phụ thuộc nhiều vào độ khống hóa nƣớc vỉa dung dịch giếng khoan Neutron Neutron nhiệt  Không phụ thuộc vào thành phần Cl chứa đất đá  Tuy nhiên phƣơng pháp Neutron Neutron nhiệt có bán kính hoạt động nhỏ Ứng dụng: Theo kết phƣơng pháp Neutron qua xác định khả chứa H đất đá, ngƣời ta xác định độ rỗng đất đá, thành phần chất lƣu chứa lổ rỗng, từ ngƣời ta giải hàng loạt tốn địa chất 29 Nhóm Các phƣơng pháp địa vật lý tìm kiếm thăm dò dầu khí Hình 16: Đường cong đo Density- Neutron 30 Nhóm Các phƣơng pháp địa vật lý tìm kiếm thăm dò dầu khí TỔNG KẾT Từ năm 1986, Việt Nam trở thành môt nƣớc khai thác xuất dầu thơ giới Tuy non trẻ, nhƣng nghành cơng nghiệp dầu khí trở thành nghành kinh tế mũi nhọn chỡ dựa vững cho cơng nghiệp hóa đại hóa đất nƣớc Dầu khí nguồn lƣợng chiến lƣợc quan trọng kỷ 21 Việc tìm kiếm thăm dò để phát đƣợc mỏ dầu có giá trị kinh tế ngày trở nên cấp thiết Thông qua ứng dụng phƣơng pháp địa vật lý, nhà địa chất phát cấu trúc dƣơng, thân cát, ám tiêu Cùng với phát triển khoa học kỹ thuât, hy vọng tƣơng lai ngƣời tìm nhiều phƣơng pháp khai thác thăm dò nhƣ tìm kiếm đại hơn,hữu hiêu để lấy đƣợc từ lòng đất lƣợng dầu to lớn sót lại, nhằm phát triển mở rộng kinh tế nƣớc nhà 31 Nhóm Các phƣơng pháp địa vật lý tìm kiếm thăm dò dầu khí TÀI LIỆU THAM KHẢO HỒNG ĐÌNH TIẾN, Địa chất dầu khí phƣơng pháp tìm kiếm thăm dò, theo dõi mỏ , Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh, 2009 NGUYỄN QUỐC QUÂN, Bài giảng địa vật lý giếng khoan ,Trƣờng Đại Học Khoa Học Tự Nhiên SCHLUMBERGER EDUCATION SERVICES, Log Interpretation 32 Nhóm ... trình thăm dò dầu khí nhƣ sau thăm dò địa chấn đƣợc thực đầu tiên: Hình 1: Sơ đồ quy trình thăm dò dầu khí Nhóm Các phƣơng pháp địa vật lý tìm kiếm thăm dò dầu khí Thăm dò địa chấn phƣơng pháp địa. .. độ bão hòa dầu đất đá 21 Nhóm Các phƣơng pháp địa vật lý tìm kiếm thăm dò dầu khí Hình 12 : Đƣờng cong đo điện 22 Nhóm Các phƣơng pháp địa vật lý tìm kiếm thăm dò dầu khí 3 .Phương pháp đo cảm... Nhóm Các phƣơng pháp địa vật lý tìm kiếm thăm dò dầu khí PHẦN II: PHƢƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN Địa vật lý nghiên cứu giếng khoan lĩnh vực ngành địa vật lý, bao gồm phƣơng pháp vật lý, sử