ĐỊA VẬT LÍ GIẾNG KHOAN HÒANG VĂN QUÝ

Địa vật lý giếng khoan

ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN
PGS.TS. Hoàng Văn Quý
, đt – 0903727237
ThS. Nguyễn Thị Hải Hà
Email:


Địa vật lý giếng khoan
Chương 1 Mỏ đầu
Địa vật lý giếng khoan (ĐVLGK) là một lĩnh vực địa vật lý ứng
dụng bao gồm việc sử dụng nhiều phuơng pháp địa vật lý hiện đại để khảo
sát lát cắt địa chất xung quanh thành giếng khoan nhằm phát hiện các
khóang sản có ích, trong đó có dầu, khí và khí condensat.
Việc ứng dụng các phương pháp địa vật lý giếng khoan qua các
thời kỳ và từng đối tượng khác nhau đã từng có những tên gọi khác nhau,
như “ carota”. Thuật ngữ này có gốc từ tiếng pháp – Carottage xuất phát tư
Carotte, có nghĩa là mẫu lõi khoan hay cũng có nghĩa là củ cà rốt. Trong
tiếng anh các phương pháp địa vật lý giếng khoan được gọi bằng thuật ngữ
Log, Logging- có nghĩa là đo vẽ liên tục một tham số vật lý theo trục giếng
khoan, chẳng hạn như log điện trở, Log siêu âm…
Ở Việt Nam các phuơng pháp ĐVLGK đã được áp dụng để
nghiên cứu các giếng khoan than từ cuối những năm 50, đầu những năm
60 của thế kỷ trước. Năm 1964 tại Liên đòan 36 thành lập nhóm ĐVLGK
đầu tiên do ông Phạm Ngọc Diễn làm nhóm trưởng, nhằm phân tích tổng
hợp tài liệu do các chuyên gia Liên Xô cũ đứng máy, khảo sát các giếng


Địa vật lý giếng khoan
tìm kiếm thăm dò dầu khí ở miền võng Hà Nội

Về máy móc, trang thiết bị trong ĐVLGK cũng có nhiều thay đổi
đáng kể với những tiến bộ nhanh chóng trong công nghệ điện tử và tự động
hóa. Ngày càng có nhiều thiết bị đo ĐVLGK được cải tiến, xuất hiện mới rồi
lại tiếp tục được cải tiến, xuất hiện mới. Các nhà khoa học nhận xét rằng cứ
sau 5 năm thì một thế hệ máy mới ra đời thày thế hòan tòan các thế hệ cũ. Có
ý kiến cho rằng thậm chí còn sớm hơn.
Cùng với sự thay đổi về thiết bị, hệ phương pháp minh giải và xử lý
số liệu ĐVLGK cũng thay đôỉ chóng mặt. Ví dụ trước năm 1990, ở Việt Nam
hầu như không có phần mềm xử lý nào. Việc phân tích xử lý số liệu hầu như
hoàn tòan dựa trên cơ sở phân tích thủ công, kém chính xác và hiệu quả thấp.
Từ những năm 90 thế kỷ truớc ở nước ta đã bắt đầu nhập các phần mềm xử lý
số liệu như ELAN, ULTRA, SHASA… và một số phần mềm kiểm tra khai
thác, kiểm tra trạng thái khai thác. Sau đó các phần mềm khác được bổ sung
và áp dụng như IP, TECHLOG… Năm 1992 phiên bản 1.0 phần mềm
BASROC ra đời và được đưa vào áp dụng để nghiên cứu đá móng nứt nẻ do
PGS.TS. Hoàng Văn Quý và nhóm chuyên gia hỗ trợ sáng lập


Địa vật lý giếng khoan
Đây là phần mềm đầu tiên ở Việt Nam nói riêng và trên thế giới nói chung
được sáng lập trên cơ sở mô hình không gian lỗ hổng nứt nẻ và hang hốc.
Phần mềm này sau đó được nâng cấp lên 2.0 rồi 3.0, do hội đồng bác học
Liên bang Nga, đứng đầu là Viện sĩ Viện hàn lâm Khoa học Liên Xô xem
xét và đề nghị các chuyên gia dầu khí Việt Nam và Liên bang Nga chấp
thuận sử dụng cho việc nghiên cứu đá móng nứt nẻ và hang hốc. Phần mềm
BASROC 3.0 được áp dụng rộng rãi ở Việt Nam và các công ty dầu khí
nước ngòai hoạt động tại Việt Nam, đặc biệt là Vietsovpetro, Cuulong JOC,
JVPC, Hoanvu JOC, Lamson JOC, PVEP…
Với nhu cầu tiếp tục hoàn thiện và nâng cấp phiên bản 5.0 đã được
PGS.TS.Hoàng Văn Quý và công ty Ngôi Sao Biển Đông hoàn thiện và đưa

vào khai thác với tên gọi FRPetrophysic. Hiện tại PGS.TS.Hoàng Văn Quý
cùng các chuyên gia của Ngôi Sao Biển Đông đang hòan thiện và đưa vào
khai thác 2 phần mềm mới áp dụng cho đá chứa trầm tích hạt vụn và đá
carbonat. Hy vọng rằng trong những năm tới những phần mềm này sẽ phát
triển và thay thế cho các phầm mềm được mua từ các nước phương tây.


Địa vật lý giếng khoan
1.1. Khái niệm chung
Đối tượng nghiên cứu ĐVLGK là các giếng khoan tìm kiếm, thăm
dò và khai thác khoáng sản có ích, trong đó trong giáo trình này chỉ tập
trung vào lĩnh vực dầu khí. Để nghiên cứu địa chất xung quanh thành
giếng khoan người ta đưa xuống giếng máy giếng, nơi phát ra các trường
vật lý tương ứng, như trường điện, trường từ, trường sóng siêu âm,
trường phóng xạ vv. Trường vật lý do máy giếng phát ra sẽ tác động vào
đất đá xung quanh thành giếng khoan. Cũng chính máy giếng thu nhận
thông tin từ trường vật lý tương ứng. Đặc trưng của trường vật lý thu được
mang thông tin nhất định về đặc điểm không gian lỗ hổng, đặc điểm thạch
học và chất lưu chứa trong đó. Xử lý thông tin thu đựoc ta dễ ràng thu
nhận được những thông số cần thiết của đá, phục vụ cho việc nghiên cứu
đặc điểm địa chất xung quanh thành giếng khoan và sự có mặt của dầu ,
khí, nước.


1.2 Đặc điểm các phương pháp địa vật lý giếng khoan.

Tầng sét
chắn

Tầng cát

ĐỂ TÌM KIẾM THĂM DÒ
DẦU KHÍ CẦN KHOAN
CÁC GIẾNG KHOAN
TÌM KIẾM -THĂM DÒ
DẦU KHÍ.
SAU KHI KHOAN, THIẾT
BỊ ĐO ĐỊA VẬT LÝ
GIẾNG KHOAN ĐƯỢC
THẢ XUỐNG NHẰM
KHẢO SÁT CÁC
TRƯỜNG VẬT LÝ XUNG
QUANH THÀNH GIẾNG
KHOAN


1.3 Đá chứa
Định nghĩa về đá chứa: Đá chứa là loại đá có khả năng lưu chứa chất
lưu trong không gian lỗ hổng và cho chúng đi qua khi xuất hiện chênh áp
nhất định.
Chất lưu di chuyển
giữa các lỗ hổng của đá

Các loại đá chứa .Hiện nay, phần lớn các mỏ
dầu được phát hiện hình thành trên cở sở các thân
dầu được tích tụ trong cát, cát kết, cuội kết đá vôi
và đá móng macma nứt nẻ. Loại đá chứa phổ biến
7
nhất vẫn là đá chứa trầm tích

1.4 Độ rỗng
Thuật ngữ độ rỗng của đá được hiểu là tỉ số thể tích các lỗ hổng trong đá
trên tổng thể tích của đá. Độ rỗng có thể được biểu diễn bằng phần đơn vị hoặc
phần trăm. Theo xuất xứ hay nguồn gốc tạo thành các lỗ hổng được chia ra
thành:
1. Lỗ hổng nguyên sinh được thành tạo trong quá trình lắng đọng và hình
thành đá. Lỗ hổng nguyên sinh bao gồm lỗ hổng giữa hạt và các thành phần hạt
của đá, giữa các lớp, lỗ hổng xuất hiện sau khi phân huỷ các vật chất hữu cơ, bọt
khí bị mất đi …v.v. Lỗ hổng nguyên sinh thường được quan sát thấy trong cát, cát
kết, cuội kết và sét.
2. Lỗ hổng thứ sinh được thành tạo trong quá trình biến đổi thứ sinh như
kiến tạo, phá huỷ của nhiệt dịch, quá trình biến chất của đá …v.v. Các lỗ hổng thứ
sinh bao gồm các lỗ hổng, nứt nẻ, hang hốc được thành tạo trong quá trình hoà
tan hoá học, trôi rửa, phá huỷ kiến tạo …v.v. Lỗ hổng thứ sinh thường quan sát
thấy trong đá cacbonnat như đá vôi, đôlômit, đá phun trào và đá mắc ma. Lỗ
hổng nguyên sinh thường được phân bố theo quy luật nhất định. Ngược lại lỗ
hổng thứ sinh hầu như không được phân bố theo quy luật nhất định.
8


Vật liệu xi măng

hạt cát

dầu

khí

Tích tụ dầu khí là bẫy

chứa mà cấu trúc bên
trong là
nước

V nước+Vkhí+Vdầu = Độ rỗng của đá

9


Độ rỗng được phân ra các loại sau:
1. Độ rỗng chung là tỉ số thể tích của tất cả các loại lỗ hổng trên thể tích của
đá
2. Độ rỗng hở là tỉ số thể tích của tất cả các loại lỗ hổng hở, thông nhau trên
thể tích của đá.
3.
Độ rỗng kín là tỉ số thể tích của tất cả các loại lỗ hổng kín, không thông
nhau trên thể tích của đá.
Tổng độ rỗng hở và độ rỗng kín bằng độ rỗng chung
4. Độ rỗng hiệu dụng là tỉ số thể tích của tất cả các loại lỗ hổng hiệu dụng có
khả năng chứa và cho dầu và khí thấm qua khi có chênh áp nhất định trên thể tích
của đá. Phân biệt độ rỗng hiệu dụng và độ rỗng hiệu dụng động:
Φhd = Φ(1-Swr ); Φhdđ = Φ(1-Swr –Sor )
Các yếu tố ảnh hưởng tới độ rỗng hở và độ rỗng hiệu dụng bao gồm đặc điểm
phân bố khoáng vật sét, xi măng và hệ số bất đồng nhất của hạt. Hệ số bất đồng
nhất càng cao thì độ rỗng hở, độ rỗng hiệu dụng càng nhỏ cũng như sự chênh
lệch giữa độ rỗng hở và độ rộng hiệu dụng càng lớn.
Độ rỗng thường được xác định trên mẫu lõi trong phòng thí nghiệm và theo tài
10
liệu địa vật lý giếng khoan.

1.5 Độ thấm

Độ thấm là 1 trong những tham số đặc biệt quan trọng cúa đá đặc
trưng cho khả năng thấm chứa của chúng. Độ thấm của đá được hiểu như
khả năng cho các chất lưu đi qua các lỗ hổng của đá dưới sự chênh áp nhất
định. Một số loại đá có độ rỗng rất cao nhưng hầu như không có khả năng
thấm . Ví dụ như sét ngược lại một số loại đá như đá mắc ma, đá vôi có độ
rỗng rất thấp nhưng độ thấm có thể đạt tới hàng ngàn miliDarcy. Giữa độ
thấm và độ rỗng hầu như không có mối quan hệ hàm số. Tuy nhiên độ thấm
của đá phụ thuộc vào kích thước của lỗ hổng, độ rỗng hở, độ rỗng nứt nẻ.
Đơn vị của độ thấm theo hệ CI là 1m2 . Độ thấm 1m2 được hiểu là độ thấm,
trong quá trình thấm lọc qua môi trường với thiết diện là 1cm2, độ dài là
1cm, chênh áp là 0,1Mpa cho chất lưu với độ nhớt là 1 mPa .s đi qua với tốc
độ là 1 cm3 /s. Ý nghĩa vật lý của đơn vị độ thấm thể hiện ở chỗ là dường như
độ thấm đặc trưng bởi diện tích thiết diện của kênh dẫn qua đó quá trình
thấm lọc xẩy ra.( 1Darcy = 10-12 m2, 1mD = 10 –15m2)
11


Có các loại độ thấm sau: độ thấm tuyệt đối hay còn gọi là độ thấm khí, độ
thấm pha và độ thấm tương đối. Độ thấm tuyệt đối là độ thấm khí mà sau khi
chưng sấy hết toàn bộ chất lưu trong đó. Có nghĩa là quá trình thấm khí
không bị ảnh hưởng bởi bất kỳ chất lưu nào chứa trong đó. Như vậy độ thấm
khí hay là độ thấm tuyệt đối đặc trưng cho bản chất cúa đá. Độ thấm pha là
độ thấm của đá đối với từng loại chất lưu riêng biệt trong điều kiện tồn tại
ảnh hưởng của chất lưu khác có mặt trong các lỗ hổng của đá. Độ thấm pha
đối với dầu giảm dần nếu độ bão hoà nước trong vỉa tăng dần và ngược lại
độ thấm pha của nước tăng dần nếu độ bão hoà của dầu hoặc khí trong đó
giảm dần. Độ thấm tương đối là tỉ số giữa độ thấm pha trên tổng độ thấm

của các pha thành phần. Độ thấm pha và độ thấm tương đối cũng như độ
thấm tuyệt đối được xác định trong phòng thí nghiệm. Ngoài ra theo tài liệu
địa vật lý giếng khoan người ta cũng có thể xác định được độ thấm của vỉa
thông qua một số thông số gián tiếp.

12


1.6 Cấu trúc xung quanh thành giếng khoan

Vỉa không
thấm

Rm

Rsh

hmc
Rt

Rmc

Vỉa thấm

Ro

Rxo

h

Rmf

Rw

Ф

Ф

Sxo

Sw

Rsh = Điện trở suất của sét
Rt = Điện trở suẩt của vỉa
Ro = Điện trở suất vỉa chứa nước 100%
Rw= Điện trở suất nước vỉa
Ф = Độ rỗng
Sw = Độ bão hoà nước

di

dxo
dh

Đặc điểm của đới đá xung quanh thành giếng khoan


Để hiểu rõ cấu trúc địa chất trong
lòng đất xung quanh giếng khoan
và đặc điểm chứa dầu khí của

chúng, phương pháp địa vật lý
giếng khoan trả lời các câu hỏi:
1. Cấu trúc địa chất xung quanh
giếng khoan như thế nào?
2. Có tích tụ dầu khí không?
3. Nếu có thì dầu khỉ đuợc tích
tụ ở độ sâu nào, nhiều hay ít và
khả năng khai thác chúng ra sao?
14


Địa vật lý giếng khoan
Chương 2: Phương pháp điện
2.1. Các phương pháp điện trở suất
a/ Cơ sở vật lý và nguyên lý phương pháp đo điện trở

Nguyên lý đơn giản của phuơng pháp điện trở là dùng các điện cực để phát dòng
điện xoay chiều vào các lớp đất đá xung quanh thành giếng khoan ( cực A phát,
cực B thu) và các điện cực đo MN để đo điện thế ΔV (U) của trường điện được
tạo ra bởi cực phát A. Từ đó tính được điện trở của các lớp đất đá phân bố giữa 2
điện cực MN.
Theo định luật Om , I = ΔV/R hay R = ΔV/I, trong đó I là dòng điện
chạy trong dây dẫn, R – điện trở môi trường từ M đến N.
Tuy nhiên trong địa vật lý người ta sử dụng tham số điện trở suất để loại trừ các
yếu tố kích thước môi trường (ρ)


Địa vật lý giếng khoan
Điện trở suất ρ của một chất là lượng điện áp U cần thiết để tạo ra dòng điện I có
giá trị là 1 Ampe đi qua 1 mét khối chất đó ( tức là dòng điện đi qua thiết diện

1m2 và khoảng cách 1 m. Từ đó đơn vị điện trở suất là Ohm . m2/m hay Ohm.m
Giả sử trong môi đồng nhất, ta có điện cực A phát ra dòng điện không
đổi I vào môi trường đồng nhất ta sẽ thu được dòng điện tại cực thu B đặt ở vô
cực. Dòng điện chạy trong môi trường sẽ có dạng như các đường sức có hình
dạng dưới đây:

Các điện cực M và N đặt trong điện trường được tạo bởi cực A và B, rõ ràng sẽ
nằm trên các mặt cầu đẳng thế cách A với khỏang cách là AM và AN. Khi đó hiệu
điện thế giữa 2 mặt cầu sẽ là
ΔU = UM - UN


Địa vật lý giếng khoan
Theo định luật Ohm ta có :
Δ U = IR; => R = ρ.l/s
(2.1)
Trong đó I – dòng điện từ A đến B; R – điện trở giữa 2 mặt cầu chứa M và N, l –
khoảng cách giữa 2 mặt cầu trên; S – thiết diện vật dẫn và chính là diện tích mặt
cầu và = 4п r**2 ; ρ – điện trở suất của môi trường.
Trong môi trường đất đá với thành phần khung cứng và chất lưu chứa
trong không gian lỗ hổng. Dòng điện được hình thành khi xuất hiện hiệu điện thế
khiến các electron ( điện tử) mang điện tích âm và các ion trái dấu di chuyển về
các cực trái dấu. Nói chung khung đá , ngọai trừ trường hợp được cấu tạo bởi các
khóang vật dẫn điện, đều không có khả năng dẫn điện hoặc dẫn điện rất kém. Khả
năng dẫn điện của đá chủ yếu do mật độ các ion trái dấu di chuyển trong chất lưu
chứa trong không gian lỗ hổng. Như vậy nước có độ khoáng hóa cao có khả năng
dẫn điện tốt và ngược lại điện trở suất nhỏ. Dầu, khí sạch hầu như không có khả
năng dẫn điện hay điện trở suất rất cao, có khi tới hàng ngàn Om.m. Với cùng loại
chất lưu như nhau, đá với độ rỗng cao thì điện trở suất thấp và ngược lại đá rắn
chắc điện trở suất có khi đạt tới hàng ngàn Om.m như đá móng rắn chắc, không bị

phá hủy. Đá cát bở rời hoặc gắn kết yếu như cát kết Miocen dưới bể Cửu Long
thường có điện trở suất thấp, kể cả trường hợp chứa dầu khí. Loại đá chứa dầu này
thường được gọi là đá chứa điện trở thấp.


Địa vật lý giếng khoan
Vì khoảng cách MN rất nhỏ so với AM và AN nên r**2 = AM * AN.
Thay vào công thức (2.1) ta được :
Δ U = I ρ ( AN-AM ) / 4п AM *AN
Suy ra :
ρ = [4п AM *AN/ (AN –AM)] (ΔU / I)
(2.2)
ρ = K* (ΔU / I)
Trong đó K là hệ số zond và có giá trị bằng 4п AM.AN / MN; MN = AM-AN
Trong thục tế ta khó có thể đo được điện trở suất thật của vỉa do nó bị ảnh
hưởng bởi nhiều yếu tố, trong đó có đới thấm, đới ruỗng rửa , vỏ bùn và độ dày
vỉa. Chính vì vậy điện trở đo được thường được gọi là điện trở suất biểu kiến .
b / Phương pháp đo bằng hệ điện cực hội tụ dòng (laterolog)
Nguyên tắc chung của laterolog là phát dòng I đi qua cực Ao. Hai điện
cực màn A3,A2 có cùng tính cực với Ao được đặt đối xứng với Ao khiến dòng
phát ra từ Ao bị chặn trên, dưới bởi phần dòng từ các điện cực A3 và A2 mà đi
thẳng sâu vào môi trường nghiên cứu. Cực M1,M2 là 2 tổ hợp cực đo.
Trên hình 4 trình bày máy Dual Laterolog DLL hay LLD. Đây là hệ cực gồm 11
điện cực làm việc theo hai chế độ luân phiên nhau để có số đo phản ánh các vùng
nghiên cứu nông sâu khác nhau.


Chương trình đào tạo Địa Vật lý Giếng khoan
Theo sơ đồ, ở chế độ làm việc thứ nhất, các điện
cực A2,A3 cùng đóng vai trò các điện cực màn,

nghĩa là có cùng cực tính với Ao khiến dòng Io
có thể đi theo đường dòng song song vào thành
hệ. Chiều sâu thấm dòng ở chế độ này rất lớn nên
được gọi là LLD phản ánh điện trở suất của phần
vỉa không bị ảnh hưởng của dung dịch khoan.
Chế độ làm việc thứ 2, các điện cực A3, A2 đổi
cực tính thành điện cực thu hút dòng từ A1 . Khi
đó dòng Io sẽ chỉ có khả nnăng xuyên nông mà
thôi nên phương pháp này được gọi là LLS.
Như vậy, trường hợp 1 : Ao cùng dấu với A2,A3 ép dòng vào sâu
trường hợp 2 : Ao trái dấu với A2,A3 khiến dòng bị ép yếu hơn nên
đi vào vỉa nông hơn.
Khi điện cực có kích thước nhỏ trở thành phương pháp vi điện cực. Máy vi cực của
Nga dùng loại E2 , E3 với zond vi cực gồm 2 cực, trong đó 1 cực phát nằm ở giữa và
1 cực màn bao quanh cực phát. Máy của halliburton là loại MSFL với zond đo là
loại vi cực sâu sườn dạng cầu, hãng Sodesep
dùng loại MFL với zond vi cực sườn 3
19
diện cực.


Địa vật lý giếng khoan
2.1. Phương pháp đo cảm ứng ( Induction log)
Đây cũng là phương pháp đo điện , nhưng thông số cần đo là độ dẫn điện
của vỉa. Tuy nhiên nếu phương pháp đo LLD cho phép đo điện trở suất tới hàng
chục ngàn Ohm.m thì máy đo cảm ứng chỉ cho phép đo vỉa có khả năng dẫn điện
cao nghĩa là điện trở suất vỉa thấp từ vài Ohm.m đến vài chục Ohm.m mà thôi.
Thiết bị bao gồm 1 ông dây phát T được nuôi bởi một dòng biến đổi tần số f. cách
T một khoảng cách L đặt một ống dây thu R. Các ống dây T và R đặt thẳng hàng
và đồng trục tạo thành một zond đo đơn giản.

R

Sơ đồ máy cảm ứng
T


Địa vật lý giếng khoan
Khi được cung cấp một dòng điện biến đổi tần số f, ống dây T trở thành một
lưỡng cực từ biến đổi. Chính từ trường này tao ra trong môi trường xung quanh
giếng khoan một trường điện từ sơ cấp. Trường điện từ sơ cấp này lan truyền
trong đất đá có độ dẫn C và làm xuất hiện trong môi trường trường cảm ứng thứ
cấp.
Dòng cảm ứng thứ cấp ngược pha với dòng phát. Trường điện từ biến đổi thứ
cấp sẽ gây cảm ứng trong ống dây thu R một sức điện động tỷ lệ với độ dẫn điện
của đất đá xung quanh giếng khoan.
Lý thuyết cảm ứng được áp dụng một cách gần đúng với mô hình đơn giản:
- Môi trường có các mặt ngăn cách bất đồng nhất song song nằm ngang,
giếng khoan cắt vuông góc với các lớp có điện trở khác nhau. Đường dòng cảm
ứng trong môi trường tập trung trong một lớp nằm ngang ở khoảng giữa các ống
dây T và R.
-Tần số của dòng phát do nguồn G cung cấp không quá cao và độ dẫn của đất
đá cũng không quá lớn.
- Môi trường được phân chia ra thành các vòng xuyến thành phần có tiết diện
vuông rất nhỏ bị phân chia bởi các trụ đồng trục và các mặt nằm ngang. Một vòng
xuyến bán kính r, chiều cao z có tiết diện ds = dr.dz được gọi là vòng thành phần.


Địa vật lý giếng khoan
Phương pháp cảm ứng cho phép đo các vỉa có độ dẫn cao hay điện trở suất thấp.

Tuy nhiên điện trở càng thấp thì chỉ số đo được càng bị ảnh hưởng mạnh bởi hiệu
ứng “da” hay “ Skin efect” tức là làm giảm chiều sâu nghiên cứu của máy.

Bản chất của vấn đề này là khi điện trở vỉa giảm tức là độ dẫn điện cao sẽ tạo ra


Địa vật lý giếng khoan
một trường điện từ mạnh. Trường điện từ này lại tạo ra một truờng điện từ thứ
sinh có pha không trùng với pha của cuộn phát. Hai trường điện từ này tác động
lẫn nhau khiến giảm đi tín hiệu độ dẫn mà máy đo được. Hiệu ứng này là hiệu
ứng “ Skin”. Trong hình 5 trình bày bảng hiệu chỉnh ảnh huởng Skin cho một
loại máy cảm ứng cụ thể.
Độ dẫn điện là đại luợng tỷ lệ nghịch với điện trở .
C = 1/ R => 1/ Ohm = Simen (S)
Cũng như điện trở suất, độ dẫn suất là độ dẫn điện trên một đơn vị chiều dài m.
Chính vì vậy độ dẫn điện được đo bằng các đơn vị mho/m hoặc S/m hay
m.mho/m hoặc mS/m.
Chiều sâu nghiên cứu của máy cảm ứng tùy thuộc vào cấu trúc của máy.
Ví dụ zond 6 FF40 và zond 5FF40. cả 2 máy giếng này đều có chiều dài là 40 in,
tương đương 1m nhưng lại có yếu tố hình học khác nhau, hay nói cách khác có
độ sâu nghiên cứu khác nhau. Máy 6FF440 có chiều sâu nghiên cứu gần gấp 2
lần chiều sâu nghiên cứu máy 5FF40.


Địa vật lý giếng khoan
2.3. Phương pháp điện trường tự nhiên (SP)
Điện thế tự phân cực hay còn gọi là điện thế điện trường tự nhiên. Điên thế tự
nhiên được hình thành bởi quá trinh hóa lý xảy ra khi dung dịch khoan tiếp xúc
với thành hệ đá xung quanh thành giếng khoan. Điện thế tự phân cực có 2 thành
phần chính do quá trình vận động của các ion :

a/ Thê điện động lực ( điện thấm lọc, dòng chảy) Ek phát sinh khi có
dung dịch điện phân thấm vào môi trường lỗ rỗng không kim loại.
b/ Thế điện hóa Ec xuất hiện khi hai chất lưu không có cùng độ khoáng
hóa tiếp xúc trực tiếp với nhau hay qua màn bán thấm ( ví dụ sét) và quá trình
oxy hóa khử trong môi trường có quặng kim loại và quặng sulfit.
2.3.1 Các quá trình điện hóa và điện động lực
a/ Quá trình khuyếch tán – điện thế khuyếch tán
Trên bề mặt tiếp xúc giữa 2 dung dịch có nồng độ khóang hóa C1 và
C2, trong đó C1> C2. Các ion ở phía có nồng độ khóang hóa cao sẽ dịch chuyển
sang phía có nồng độ khoáng hóa nồng độ thấp sẽ nhận được các ion có hoạt
tính cao hơn. Ví dụ muối NaCl thì phía bên có nông độ thấp C2 sẽ nhận thêm
ion âm Cl do Cl có họat tính cao hơn Na.


Địa vật lý giếng khoan
b/ Quá trình hấp phụ - điện thế màng hấp phụ
Trong trường hợp những dung dịch khác nhau về nồng độ khoáng hóa
khác nhau bị phân cách nhau qua màng bán thấm có độ rỗng nhỏ ( ví dụ lớp sét
mỏng). Khi đó, sự khuếch tán các ion theo các lỗ hổng dẫn đến một số ion có độ
linh động cao hơn có thể bị hấp phụ. Sét thường giữ lại các ion âm và đẩy các
ion dương đi qua. Nói cách khác sét là màng thấm đối với các cation và không
thấm đối với các anion. Nếu dung dịch ở hai bên màng thấm đều là NaCl thì sẽ
có hiện tượng dịch chuyển các cation Na+ ở phía nồng độ cao sang phía có nồng
độ thấp hơn. Trong khi đó các anion Cl- thì bị hấp phụ trên thành kênh dẫn. Kết
quả ở hai bên của màng bán thấm xuất hiện một điện thế. Điện thế này được gọi
là điện thế hấp phụ.
c/ Thế khuyêch tán - hấp phụ
Hai quá trình khuyếch tán và hấp phụ sinh ra các điện thế khuyếch tán
hấp phụ. Các điện thế này đều sinh ra do sự khác biệt nồng đọ khoáng hóa ở hai
phần dung dịch C1 và C2. Trong điều kiện giếng khoan ta luôn gặp các ranh giới

tiếp xúc như thành giếng khoan và ranh giới giữa các vỉa sét không thấm và vỉa
cát thấm.
Ta xem xét trường hợp dung dịch sét nồng độ khoáng hóa Cf nhỏ hơn
độ khoáng hóa của nước vỉa Cw ( Cf