II. Các phương pháp điện
1.Phương pháp điện trường tự nhiên
Trong các phương pháp địa vật lý giếng khoan thì phương pháp điện trường tự nhiên (SP) là đơn giản hơn cả. Nguồn gốc xuất hiện điện trường trong lỗ khoan là:
Sự khuếch tán muối từ nước trong vỉa ra dung dịch khoan hoặc từ dung dịch khoan vào vỉa, và sự hấp phụ các ion của chúng bởi bề mặt của các hạt tạo thành đá.
Sự ngấm lọc của nước vỉa hoặc nước của dung dịch khoan.
Các phản ứng oxy hóa – khử xảy ra ưu tiên trên các mặt tiếp xúc giữa đá và môi trường xung quanh (với các đá khác hoặc với dung dịch khoan)
Swn=
a * Rw
RT * Φm
Đối với môi trường trong lỗ khoan, quá trình khuếch tán hấp phụ là quá trình chính tạo nên trường điện tự nhiên, sau đó là quá trình ngấm lọc.
Việc đo thế của trường điện tự nhiên được tiến hành nhờ hai điện cực thu làm bằng chì và có thể dùng phương pháp đo thế và đo gradient. Thông thường người ta tiến hành phương pháp đo thế, nghĩa là đặt một cực thu trên miệng giếng khoan, còn điện cực thu thứ hai được dịch chuyển trong giếng khoan. Trong một số trường hợp khi có nhiễu lớn, có thể dùng phương pháp đo gradient, khi đó cả hai điện cực thu đều được dịch chuyển trong giếng khoan và khoảng cách giữa chúng là không đổi (khoảng 1 – 2m). Kết quả thu được là các đồ thị biểu diễn sự thay đổi thế điện tự nhiên theo chiều sâu dọc giếng khoan.
Dòng điện có nguồn gốc chủ yếu từ các yếu tố điện hóa trong lỗ khoan, tạo nên hiệu ứng SP. Đặc trưng của các yếu tố điện hóa này là sự khác nhau về hàm lượng khoáng hóa giữa dung dịch khoan và nước vỉa trong tầng thấm. Do đó, dung dịch của chất dẫn điện là cần thiết trong lỗ khoan để cho phương pháp SP hoạt động, không nên sử dụng các loại dung dịch khoan cách điện (như dung dịch khoan gốc dầu).
Các yếu tố ảnh hưởng lên log điện trường tự nhiên (SP):
Bề dày của lớp.
Điện trở suất của lớp.
Hàm lượng sét (sự hiện diện của sét trong tầng thấm sẽ làm giảm độ lệch của SP).
Các ứng dụng của phương pháp điện trường tự nhiên (SP):
Phát hiện ra các tầng thấm (tầng thấm là tầng có đường cong SP lệch ra khỏi đường sét cơ sở).
Xác định điện trở suất của nước vỉa.
Đánh giá hàm lượng sét trong tầng thấm. Thêm vào đó sử dụng đường cong SP để phát hiện ra vỉa hydrocacbon.
Liên kết vỉa