Để quá trình khoan đƣợc an toàn và thành giếng khoan không bị sập, ngƣời ta phải tạo cho áp suất thủy tĩnh của cột dung dịch khoan lớn hơn áp suất của vỉa. Vì vậy, dung dịch khoan có xu hƣớng ngấm vào thành giếng ở các lớp đất đá có độ rỗng hiệu dụng cao. Sự ngấm dung dịch khoan vào thành giếng khoan có tính đối xứng trục. Theo phƣơng bán kính, filtrate (nƣớc lọc bùn) thay thế hoàn toàn hay
18
từng phần chất lƣu tự nhiên có trong vỉa, môi trƣờng quanh thành giếng khoan tạo ra 3 đới cơ bản:
Đới thấm nhiễm hoàn toàn (hay đới rửa): phần trong sát ngay thành giếng, filtrate thay thế hoàn toàn nƣớc tự do và dầu linh động.
Đới chuyển tiếp: nằm sâu hơn đới thấm nhiễm hoàn toàn, ở đây filtrate và chất lƣu vỉa hòa lẫn vào nhau.
Đới nguyên: là đới sâu nhất mà filtrate chƣa ngấm tới, cấu trúc và thành phần pha lỏng trong đá vẫn giữ nguyên.
Trong quá trình ngấm dung dịch khoan, các phần cứng (sét và phụ gia) của dung dịch khoan bị chặn lại và tạo thành lớp vỏ sét bám ở thành giếng khoan. Khi lớp sét bám vào thành giếng đủ dày (hàng chục mm) sẽ ngăn chặn không cho filtrate từ giếng xâm nhập vào thành hệ nữa, lớp sét trở thành màng chống thấm, lúc đó quá trình ngấm filtrate vào thành giếng khoan sẽ dừng hẳn.
Hình 1.10: Môi trƣờng xung quanh giếng khoan.
Trong một số trƣờng hợp xảy ra ở vỉa dầu, khi filtrate thấm vào vỉa dƣới áp lực thấm, vì dầu có độ thấm tƣơng đối cao hơn nên bị đẩy nhanh vào bên trong sâu hơn, ngƣợc lại nƣớc có độ thấm tƣơng đối nhỏ hơn nên dầu tụ lại thành đới vành khuyên có điện trở suất thấp.
19
Trên hình 1.10, giá trị điện trở suất viết trong ô vuông là điện trở suất của đới, trong vòng tròn là điện trở của nƣớc trong đới (nƣớc vỉa hoặc nƣớc lọc bùn), kí hiệu viết trong tam giác là chỉ độ bảo hòa nƣớc của đới. Do có sự thay đổi thành phần filtrate và nƣớc vỉa theo phƣơng bán kính nên các thông số điện trở và độ bão hòa nƣớc của các đới cũng thay đổi theo.
Hình 1.11: Một số dạng đƣờng cong đo sâu điện thành giếng khoan.
Đới thấm (vỉa thấm) không có đới vành: nếu điện trở suất đới thấm nhiễm hoàn toàn lớn hơn hoặc bằng đới nguyên, ta có thể kết luận đó là đới chứa nƣớc trong đa số trƣờng hợp (tùy vào độ khoáng hóa của nƣớc vỉa so với dung dịch khoan góc nƣớc ngọt, nƣớc mặn, hay góc dầu (hình 1.11)
Đới thấm có xuất hiện đới vành: nếu có sự xuất hiện đới vành thì có thể khẳng định đó là đới chứa dầu.
Chiều sâu của đới thấm nhiễm thay đổi phụ thuộc vào: sự chênh lệch giữa áp suất thủy tĩnh và áp suất vỉa, thời gian thấm, độ thấm của đá chứa, đới chứa nƣớc hay đới chứa dầu. Dựa vào giá trị điện trở suất của ba đới, ta có thể xây dựng nên mặt cắt điện trở suất, rừ đó ngƣời ta có thể xác định vỉa chứa nƣớc hay HC.