bài giảng địa vật lý các phương pháp địa vật lý giếng khoan

CÁC PHƯƠNG PHÁP
ĐỊA VẬT LÝ GiẾNG KHOAN
Nội dung
6.1 Giới thiệu
6.2 Các khái niệm cơ bản
6.3 Các yếu tố ảnh hưởng lên phép đo ở GK
6.4 Các phương pháp điện trong GK
6.4.1 Các phương pháp điện trở
6.4.2 Phương pháp thế tự phân cực
6.4.3 Các phương pháp điện từ
6.5 Các phương pháp phóng xạ trong GK
6.5.1 Phương pháp gamma tự nhiên
6.5.2 Phương pháp gamma tán xạ
6.5.3 Các phương pháp nơtron
6.6 Các phương pháp sử dụng sóng đàn hồi
6.6.1 Phương pháp âm học
6.6.2 Phương pháp địa chấn trong GK
6.7 Các phương pháp khác
6.7.1 Phương pháp đo nhiệt trong GK
6.7.2 Phương pháp đo độ nghiêng của vỉa
6.7.3 Phương pháp đo khí dung dịch khoan
6.7.4 phương pháp xác định trạng thái kỹ thuật khoan
6.8 Ứng dụng
6.1 Giới thiệu
a. Ưu điểm của phương pháp ĐVL giếng khoan (ĐVLGK) – carota
What?
ĐVLGK
Trong ĐVL giếng khoan
thường sử dụng các
phương pháp:
• Điện

• Phóng xạ
• Âm học
• Và các phương pháp
khác
Well Logging Example from
/>ĐVLGK
• Chính xác
• Chi tiết
• Xác định địa chất thành hệ, chất lưu thành hệ
• Thành phần, kiến trúc, cấu trúc của đá
• Thông tin độc lập với tài liệu khoan, sự biến đổi
vật lý trong quá trình khoan
b. Nhược điểm
Chỉ xác định được thông tin tại vị trí lỗ khoan
Chủ yếu được áp dụng cho thăm dò và khai
thác dầu khí, địa chất thủy văn, ít được áp
dụng trong tìm kiếm khoáng sản rắn khác.
c. Vai trò của ĐVLGK
Phân chia ranh giới địa tầng
Xác định các tham số vật lý và thành phần vật
chất của đất đá xung quanh giếng khoan
So sánh với các kết quả đo ĐVL trên mặt
d. Đặc điểm của phương pháp ĐVL trong giếng khoan
• Đặc điểm trường ĐVL trong giếng khoan
– Trường địa vật lý trong GK là toàn bộ không gian đất đá.
– Trong GK áp suất cân bằng giữa dung dịch khoan và áp suất
thành hệ.
• Đặc điểm máy ĐVLGK
– Thiết bị đo trong giếng khoan (máy giếng)
– Thiết bị ghi trên mặt đất

S¬ ®å m¸y mãc ®Þa vËt lý giÕng khoan
6.2 Các khái niệm cơ bản
a. Các đặc trưng vật lý
thạch học
• Matrix (xương đá)
Bao gồm tất cả phần
cứng của đá, ngoại trừ
sét và xi măng.
• Sét: Sét nén (shale), sét
phân tán (clay), bột sét
(silt)
• Chất lưu (fluid)
O. Serra, 1984
b. Các tham số của đá chứa
• Độ rỗng
Là tỉ số của tổng thể tích của đá ngoài phần xương đá
- Độ rỗng toàn phần
t
p
t
st
t
V
V
V
VV



V

t
– tổng thể tích của đá
V
s
– là thể tích phần xương đá
V
p
– là thể tích phần rỗng
- Độ rỗng thông nối
Phần không gian rỗng được thông nối với nhau
- Độ rỗng tiềm năng
Là phần độ rỗng thông nối đủ lớn để chất lưu có thể lưu
chuyển qua
- Độ rỗng hiệu dụng
Là phần không gian rỗng mà chất lưu tự do
Darwin V. Ellis và Julian M. Singer, 2008
• Quan hệ giữa độ rỗng và điện trở suất
Định luật Archie
w
R
R
F
0

m
a
F



F- yếu tố thành hệ
R
w
- điện trở suất của nước chứa trong đá
R
0
- điện trở suất của đá
a- là một hế số có giá trị thay đổi từ 0.6-2.0
m- là hệ số gắn kết (yếu tố độ cong của mao quản), thay đổi từ
1 đến 3
b. Độ bão hòa
Độ bão hòa của một chất lưu là tỷ số thể tích lỗ rỗng (V
w
) mà
chất đó chiếm so với thể tích lỗ rỗng toàn phần (V
p
) của đá
p
w
w
V
V
S 
t
n
w
R
R
S
0


Thực nghiệm
R
0
- điện trở suất của đá trong điều kiện
bão hòa nước với điện trở R
w
R
t
- điện trở suất thực của chính đá
n- hệ số có giá trị thay đổi từ 1.2-2.2
w
R
R
F
0

n
w
w
t
S
FR
R 
Phương trình
Archie 2
c. Độ sét
O. Serra, 1984
Sự phân bố của sét có ảnh hưởng lên điện trở suất, thế tự phân
cực, và tốc độ sóng siêu âm, làm thay đổi độ thấm, độ bão hòa

của tầng chứa
O. Serra, 1984
O. Serra, 1984
d. Độ thấm
Độ thấm là khả năng cho chất lưu có độ nhớt
nhất định đi qua đá dưới một đơn vị gradien
áp lực
O. Serra, 1984
6.3 Các yếu tố ảnh hưởng lên phép đo của địa
vật lý giếng khoan
a. Sự ngấm dung dịch
• Dung dịch khoan
• Sự ngấm dung dịch
• Ống chống và trám xi măng
Darwin V. Ellis và Julian M.
Singer, 2008
O. Serra, 1984
Darwin V. Ellis và Julian M.
Singer, 2008