PHƯƠNG PHÁP ĐỊA VẬT LÍ CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC lê hải an

Phần 4: Các phương pháp khác

ðỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN
TS. Lê Hải An
Bộ môn ðịa vật lý, Khoa Dầu khí,
TRƯỜNG ðẠI HỌC MỎ - ðỊA CHẤT

•

Phương pháp ño ñường kính giếng khoan (Caliper Log)

•

Phương pháp ño góc nghiêng và phương vị của trục giếng khoan

•

Phương pháp ño nhiệt ñộ giếng khoan

•

Carota khí (Mud Logs)

•

Các phương pháp lấy mẫu lõi (Conventional Coring & Sidewall Coring)

•

Các phương pháp thử vỉa (Formation Tester)

Phương pháp ño ñường kính giếng khoan – Caliper

ðo ghi sự thay ñổi về hình dạng và kích cỡ cuả giếng khoan theo chiều sâu

Phương pháp ño ñường kính giếng khoan

Phương pháp ño ñường kính giếng khoan – Caliper

Thiết bị máy giếng ño ñường kính giếng khoan

• ðo ghi ñường kính giếng khoan bằng một cặp càng gắn vào thiết
bị máy giếng
• ðộ mở rộng ra hay khép vào của cặp càng phụ thuộc vào ñường
kính giếng khoan
• Xác ñịnh ñường kính giếng khoan thông qua biến trở có con chạy
AB

n
a
o
h
k
g
n
iế
g
h
n
à
h

T

Nhiều thiết bị máy giếng ñược
lắp ñặt hệ thống càng ñể ño
ñường kính giếng khoan: MSFL,
LDT, CNL, FMI

Thành hệ
Càng

1


ðường cong ño ghi ñường kính

ðường cong ño ghi ñường kính

ðường kính giếng
khoan ño ghi bằng
các thiết bị khác
nhau

Thiết bị Caliper

Một càng: MSFL (option A), LDT, EPT

• ðo ghi 1 giá trị của ñường kính giếng khoan = 400 mm
• Tính toán thể tích của 100 m giếng khoan = 12.57m3 (+100% sai số)

Thiết bị Caliper

Hai càng: MSFL (option B)

• ðo ghi giá trị thứ nhất của ñường kính giếng khoan = 195 mm
• ðo ghi giá trị thứ hai của ñường kính giếng khoan = 195 mm
• Tính toán thể tích của 100 m giếng khoan = 2.9m3 (-53% sai số)

Thiết bị Caliper

Hai càng: MSFL (option B)

• ðo ghi 1 giá trị của ñường kính giếng khoan = 400 mm
• Tính toán thể tích của 100 m giếng khoan = 12.57m3 (+100% sai số)

Thiết bị Caliper

Hai càng: MSFL (option B)

• ðo ghi giá trị thứ nhất của ñường kính giếng khoan = 273 mm
• ðo ghi giá trị thứ hai của ñường kính giếng khoan = 273 mm
• Tính toán thể tích của 100 m giếng khoan = 5.85m3 (-7% sai số)

2


Thiết bị Caliper

Ba càng: sonic logs

• ðo ghi 1 giá trị của ñường kính giếng khoan = 260 mm

• Tính toán thể tích của 100 m giếng khoan = 5.31m3 (-15% sai số)

Thiết bị Caliper

Bốn càng: Dual-Dipmeter tool, FMS, FMI

Thiết bị Caliper

Ba càng: CNL, LDT

• ðo ghi giá trị thứ nhất của ñường kính giếng khoan = 200 mm
• ðo ghi giá trị thứ hai của ñường kính giếng khoan = 382 mm
• Tính toán thể tích của 100 m giếng khoan = 6 m3 (-4% sai số)

Thiết bị Caliper

Xác ñịnh trạng thái kỹ thuật giếng khoan

• ðo ghi giá trị thứ nhất của ñường kính giếng khoan = 200 mm
• ðo ghi giá trị thứ hai của ñường kính giếng khoan = 400 mm
• Tính toán thể tích của 100 m giếng khoan = 6.28 m3 (0% sai số)

Ứng dụng của phương pháp Caliper

• ðể hiệu chỉnh ảnh hưởng của giếng khoan lên các số ño của các
phương pháp khác
• Xác ñịnh các vỉa sản phẩm
• Xác ñịnh thể tích giếng khoan ñể tính toán lượng xi măng cần thiết
khi trám xi măng

Phương pháp ño góc nghiêng và góc phương vị
của trục giếng khoan

3


Tự nghiên cứu

Phương pháp ño nhiệt ñộ giếng khoan

•

ðo liên tục

•

ðo không liên tục (BHT)

Tự nghiên
cứu…

Mud Logs

• ðo ghi ngay trong quá trình khoan
• Nghiên cứu và phân tích các thông tin ñịa chất có ñược trong bùn khoan
(cuttings) và dung dịch khoan

Carota khí – Mud Logs

4

Mud Logs

Mud Logs

Mục ñích
• Nghiên cứu những ñặc ñiểm ñịa tầng của lát cắt giếng khoan
• Phát hiện và xác ñịnh vị trí của vỉa chứa dầu khí
• Dự ñoán ñược ñặc tính sản phẩm (sự có mặt của dầu hoặc khí trong thành
hệ)
• Cung cấp các thông tin về dung dịch, phân tích khí thành phần
• Theo dõi và cung cấp thông tin về an toàn trong khi khoan: xác ñịnh áp suất
vỉa, dự báo tầng áp suất cao… ñể ñưa ra các chế ñộ khoan tối ưu

Mud Logs

Quá trình cơ bản của carota khí

Mud Logs

GEOSCIENCES
ANAX 500

1. Tách khí
ðể lấy mẫu khí liên tục từ dung dịch khoan, sử dụng một trong các phương
pháp sau:
1. Hút chân không
2. Khuấy
3. Rung tạo sóng

4. ðun nóng
1. Phân tích khí
1. ðo khí tổng: dựa trên sự khác biệt về tính dẫn nhiệt của hydrocarbon và
không khí
2. ðo khí thành phần: khí ñược ñi qua các chất bắt giữ: silicagel (H2 và C1)
và squalane (C2, C3, iC4 và nC4)

Mud Logs

Mud Logs – Phân tích khí thành phần

GEOSCIENCES
ANAX 500

Sử dụng sắc khí ký: chromatograph

Cho phép:
1. Xác ñịnh chính xác vỉa sản phẩm
2. Xác ñịnh các ranh giới Dầu/Khí/Nước
3. ðịnh hướng trong các giếng khoan
ngang
4. Dự báo cách tiếp cận vỉa sản phẩm

Total Gas Detection

High Speed Chromatograph

Depth Processing Unit

Phân tích khí thành phần từ C1 ñến C5 trong khoảng thời gian dưới 30s

Có thể xác ñịnh H2S và CO2 nếu cần

5


Mud Logs – GasWizard

Master Logs

Tài liệu Master Log ño carota khí thường ñược ghi trên tỉ lệ 1:500 hoặc 1: 1000
gồm có các cột (tracks) sau:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

ROP
DEPTH
CUTTINGS
GAS:
LITHO
F
DESCRIPTIONS
lưu lượng, áp suất

vận tốc khoan
ñộ sâu

biểu hiện % thạch học theo mẫu bùn khoan
Gas chromatograph
cột ñịa tầng xây dựng theo cuttings và chỉ số khí
thể hiện khoảng lấy mẫu lõi
mô tả ñịa chất, thạch học, ghi các chỉ số khí, tỉ trọng

Master Logs

Trạm ño Geoservices

Phân tích tài liệu Mud Logs

Phương pháp biểu ñồ tam giác

Dựa trên các kết quả thống kê sau ñây ñể phân tích tài liệu:

0.17

• Mỏ dầu: ñược ñặc trưng bởi nồng ñộ hydrocarbon nặng lớn
• Mỏ khí: hàm lượng hydrocarbon nặng không cao (< 3%), chủ yếu là Metan
CH4 (> 95%)
• ðôi khi hàm lượng hydrocarbon nặng C2 ñến C5 chiếm từ 3% ñến 6%, ñó là
vỉa khí trong mỏ dầu

C2/Σ C

Sử dụng hai phương pháp:

0

• Phương pháp biểu ñồ tam giác
• Phương pháp tỉ số

0.17

0

nC4/Σ C

C3/Σ C

0

0.17

6


Phương pháp biểu ñồ tam giác

Phương pháp biểu ñồ tam giác

0.17

C2/Σ C

0

0.17

Tam giác thành phần có ñỉnh:

0

• Quay xuống là vỉa dầu
nC4/Σ C

C3/Σ C

0

• Quay lên là vỉa khí

0.17

Phương pháp biểu ñồ tam giác

Xác ñịnh ñặc tính của các vỉa sản phẩm sau:
1. CΣ =2%, C1=1.02%, C2=0.09%, C3=0.05%
2. CΣ =3.2%, C1=1.1%, C2=0.5%, C3=0.1%, iC4=0.1%, nC4=0.1%
3. CΣ =2.4%, C1=0.9%, C2=0.08%, C3=0.06%, iC4=0.01%, nC4=0.015%
4. CΣ =4.2%, C1=2.8%, C2=1.2%, C3=0.4%, iC4=0.2%, nC4=0.1%
5. CΣ =5.1%, C1=3.6%, C2=0.7%, C3=0.18%, iC4=0.05%, nC4=0.08%

Phương pháp tỉ số

Cần chú ý:
• Nếu tâm ñồng dạng nằm trong elip triển vọng thì biểu hiện
hydrocarbon nặng là bình thường
• Nếu tâm ñồng dạng nằm ngoài elip triển vọng thì biểu hiện

hydrocarbon nặng là dị thường và ñây là vỉa chết

Phương pháp tỉ số

• Tính tỉ số của Metan C1
với các khí nặng khác
C1/C2, C1/C3, C1/C4,
C1/C5
• Chủ yếu dùng tỉ số C1/C2

D-exponent

Cho phép xác ñịnh dị thường áp suất

C1/C2:
• Từ 2 ñến 15 là vỉa dầu
• Từ 15 ñến 65 là vỉa
khí
• Nhỏ hơn 2 hoặc lớn
hơn 65 là không sản
phẩm
Chú ý:
Nếu bất kỳ tỉ số sau nào
nhỏ hơn tỉ số trước thì
vỉa ñó là vỉa nước

7


Phương pháp lấy mẫu lõi

Mục ñích của các phương pháp lấy mẫu lõi là mang mẫu của thành hệ
và chất lưu trong lỗ rỗng của chúng lên mặt ñất, bảo quản và ñưa về
phòng thí nghiệm ñể phân tích
• Phương pháp lấy mẫu thông thường
• Phương pháp lấy mẫu sườn giếng khoan

Phương pháp lấy mẫu thông thường

Phương pháp lấy mẫu thông thường

• Khi ñến ñiểm cần lấy mẫu lõi, cần khoan ñược kéo lên và ñược lắp thêm ống lấy
mẫu và mũi khoan lấy mẫu
• Một tải trọng nhỏ sẽ ñặt lên mũi khoan và quay rất chậm ñể bảo ñảm mẫu lõi
không bị vỡ

Phương pháp lấy mẫu thông thường

Phương pháp lấy mẫu thông thường

Mẫu lõi thông thường lấy ñược dài khoảng 10 - 60 ft. và ñường kính từ 17 /8 - 41/2 in

8


Phương pháp lấy mẫu thông thường

Phương pháp lấy mẫu thông thường

ðo GR trên mẫu lõi vừa lấy ñược trước khi

ñưa về phòng thí nghiệm
Whole core

Slabbed core

Phương pháp lấy mẫu thông thường

Phương pháp lấy mẫu sườn

Sidewall Corgun

Lấy mẫu ở thành giếng khoan bằng các ống
lấy mẫu ñược gắn vào thân của thiết bị

Core photo

Phương pháp lấy mẫu sườn

Sidewall Corgun

Khi lấy mẫu, các ống này ñược bắn vào
thành hệ bằng cách phát nổ

Phương pháp lấy mẫu sườn

Sidewall Corgun

• Mỗi lần kéo thả có thể lấy ñược 60 mẫu
• ðường kính của mẫu lấy ñược từ ¾ ñến 11/8 in phụ thuộc vào ñường kính ống
lấy mẫu

• Chiều dài mẫu phụ thuộc vào nhiều yếu tố: sức nổ, kiểu của ống lấy mẫu, ñộ
cứng của thành hệ và có thể dao ñộng từ 0 ñến 2 in

9


Phương pháp lấy mẫu sườn

Phương pháp lấy mẫu sườn
Rotary Sidewall Coring

Làm thế nào ñể lấy mẫu sườn có kích thước ñều nhau?

Phương pháp lấy mẫu sườn

• Sử dụng motor ñể ñưa khoan ñưa ống
lấy mẫu vào thành hệ
• Thiết bị cho phép lấy mẫu sườn có kích
cỡ giống nhau ở mọi thành hệ cứng và
mềm
• Mỗi lần kéo thả có thể lấy ñược 50 mẫu

Phương pháp lấy mẫu sườn
Rotary Sidewall Coring

Phân tích mẫu lõi (routine core analysis)

Mechanical Sidewall Coring Tool

Phân tích mẫu lõi

10


Mục ñích chính của các phương pháp thử vỉa:

Phương pháp thử vỉa

Drill Stem Test

•

Thu thập các mẫu chất lưu của thành hệ

•

ðo áp suất thành hệ

•

ðo ñộ thấm thành hệ

Modular Dynamic Tester

Acknowledgments

MDT-SRFT

Schlumberger

© Schlumberger

Baker Atlas
Halliburton
Geoservices

11