Giáo trình Địa Vật Lý giếng khoan - Phần 5: Các phương pháp đặc biệt

Nội dung text: Giáo trình Địa Vật Lý giếng khoan - Phần 5: Các phương pháp đặc biệt

1. Phn 5:Các phương pháp đc bit • Phương pháp đo gĩc nghiêng và phương v ca va (Dipmeter) • Phương pháp quét nh thành h FMI(Fullbore FormationMicroImager) ðAVTLÝGINGKHOAN • Phương pháp cng hưng t ht nhân NMR(NuclearMagneticResonance) TS . Lê Hi An B mơn ða vt lý,KhoaDu khí, TRƯNGðIHCMð ACHT Mc đích đ xác đnh • Gĩc nghiêng ca va • Cu trúc,lun gii trm tích Phương pháp Dipmeter • ðt gãy • Btchnhhp Dipmeter Tool Dipmeter Tool Thit b Dipmeter cĩ th cĩ 3càng,4càng hoc 6càng và cĩ nhng đc đim chung sau: • Phn đnh hưng (đo đ lch sovi phương thng đng,phương v ca thit b,và đo hưng ca chân s 1sovi thành ging khoan) • Phn đo đưng kính • Thit b đo vih đin cc gn vào càng • Thit b đo đ liên kt (đo SPhoc GR) 1
2. Dipmeter Tool Dipmeter Tài liu gc (6càng) Dipmeter Dipmeter Nguyên lý x lý tài liu Dipmeter Dipmeter Biu din bng đ th nịng nc (tadpole) Tài liu sau khi x lý đưc ghi dưi các dng: 1. Tadpoleplot (là ch yu) 2. Listing 3. Histogram 4. Tubeplot 2
3. Dipmeter Dipmeter Lit kê dng bng Biu đ Dipmeter ng Phân tích tài liu Dipmeter dng đ th nịng nc Phân lp nghiêng,gĩc cm và chiu dày khơng đi Phân lp nm ngang 3
4. Crossbedding Gĩc cm gim theo đ sâu Phân lp nghiêng,gĩc cm và chiu dày va tăng dn Thu kính cát Lịng sơng ði cà nát ca đt gãy Bt chnh hp 4
5. Np li Bt chnh hp 5
6. ðt gãy CurrentBedform Fullbore FormationMicroImager FMI:Fullbore FormationMicroImager Thit b FMI • Kho sát đưc đn 80%thơng tintrong ging khoan 8in • ð phân gii theo chiu dc là 0.2in (5mm) • Chiu sâu nghiên cu là 30in 6
7. Thit b FMI FMI Nguyên lý • 4càng,8 tm • ðo ghi 192 đưng cong đin tr sut biu kin vi h đin cc X lý tài liu FMI FMI– Phm ving dng FMI • Minh gii cu trúc • Xác đnh đc tính ca các th trm tích • Xác đnh nettogrosstrong trm tích cát sét • Minh gii kin trúc • ðánh giá đ rng th sinh • ðánh giá h thng nt n • Hiu chnh đ sâu,phương v • Thay th mu lõi 7
8. FMI FMI FMI FMI FMI FMI 8
9. FMI FMI FMI FMI FMI FMI Trong lát ct cĩ cát Phân bit các kin sét phân lp mng, trúc trm tích FMIcho phép xác (sedimentary đnh đưc netpay structures) zones 9
10. FMI Xác đnh nt n Cng hưng t ht nhân NUCLEARMAGNETICRESONANCE MagneticResonance MagneticResonance Phương pháp cng hưng t ht nhân s dng đ xác đnh phân b đ • Thành h cát kt bao gm ht (rockgrains)và cht lưu rng và xác đnh đ thm • Cht lưu bao gm cht lưu t dovà cht lưu khơng t do(immobile) • Kích thưc ht khác nhau (to,nh hoc hn hp) • Cĩ th cĩ hoc khơng cĩ khống vt sét trong thành h Phương pháp NMRcĩ th cung cp các thơng tin: • Cĩ bao nhiêu cht lưu trong thành h >ð rng • Trong mt vài trưng hp cịn xác đnh cht lưu là nưc haydu > ð bão hịa nưc • Kích c l rng và cu trúc l rng >ð thm MagneticResonance MagneticResonance • Ht nhân ca Hydro(proton)là ht mang đin tích t quayxung quanh trc ca mình,làm cho ht nhân mang c đng năng gĩc và momentt • Dođĩ mà trong l rng cha cht lưu,các protonto thành hàng triu thanh nam châm nh và cĩ th điu khin đưc bng mt trưng t tác đng vào Precessional orbitofnuclearmass (Precessional angularvelocity γ = ω/Ηο =2π v orLarmor frequency=W 0) Spinningproton Ho Spinningchargeinprotongenerates Protonprecessing ina magneticdipole magneticfield Ho 10
11. MagneticResonance MagneticResonance– Nguyên lý Z Alignment Namchâm ca thit b máy ging sp xp các protontheo along Bo trưng t tĩnh B0 (dc theo trc Z) X Y Z Mt xung đin t tác đng vào làm các protonnghiêng Tipping mt gĩc 90đ sovi banđu.Các protonnm trên mt phng vuơng gĩc vi t trưng tĩnh X Y • Protonnhư là các thanh nam châm nh và trong t trưng chúng gây nên mt tín hiu cĩ tn s Larmour.Máy thu đo ghi tín hiu này Z Dephasing • Càng nhiu protontrong l rng cha cht lưu thì biên đ ca tín hiu càng Protonbt đu “dephase” sovi nhau khi tương tác vi ln b mt ca ht.ð quayv trng thái cân bng banđu X • Thit b đo ghi đưc s Hydrohaynĩi cách khác chính là đo ghi đ rng. • Trong ng th (100%đ rng),tín hiu thu đưc là ln nht,trong thành h Y thì tín hiu gim đi nhiu MagneticResonance– Nguyên lý MagneticResonance– Nguyên lý ðưng kính l rng (microns) T2đo ghi T2mu chun Phân b Giá tr cutoffcho cht lưu t do ca tín hiu Clay Capillary Producible Bound Bound Fluids Fluids Fluids Thi gian (T 2 ms) 3loi cht lưu trong l rng: • ProducibleorFreeFluids– cht lưu cĩ th dch chuyn đưc ð rng (theo CMR) • CapillaryBoundFluids– cht lưu (thơng thưng là nưc)dính vào b mt ð rng (cht lưu t do đá bng lc căng ca b mt • ClayBoundFluids– nưc bao đi kèm vi khống vt sét • NMRcho thy s khác nhau v phân b thi gian vi tng cht lưu Thi gian ngh (relaxationtime)trong capillaryboundfluidsandclaybound fluidsrt ngn • Giá tr cutoffthc nghim (cho cát kt)là 33msecđ phân bit cht lưu t dovi các loi cht lưu khác MagneticResonance– T2 và kích thưc l rng (poresize) MagneticResonance– T2 và kích thưc l rng (poresize) • Thi gian đ protonquayv trng thái cân bng gi là transverse relaxationtime,ký hiu là T2,là hàm s ph thuc vào kích thưc ca l rng L rng • Trong l rng nh,giá tr T nh (protondephase nhanh) đ Large đ SmallL rng 2 n ln n n nh • Trong l rng ln,giá tr T ln (protondephase chm) iê iêi 2 B Pore B pore •T2 t l nghch vi t s ca din tích b mt trên th tích l rng Amplitude Amplitude TimeThi gian msec (ms) ThiTime gian msec (ms) (Phương trình KozenyCarman?) • Trong các l rng ln,xác sut đ các protonva chm vi b mt ht ít hơn là trong l rng nh 11
12. MagneticResonance– T2 và đ thm MagneticResonance– T2 và đ thm Φ =?% K =?mD • Hai mu trên cĩ biên đ T2như nhau
    đ rng như nhau • Thi gian T2khác nhau rõ rt
    đ thm khác nhau • Trong mu cĩ đ thm cao
    phân b T2kiu bimodal,th hin ca s cĩ mt ca cht lưu linh đng và khơng linh đng Φ =?% K =?mD MagneticResonance– T2 và đ thm MagneticResonance– T2 và đ thm Φ =20% K =8mD Φ =19.5% K =280mD MagneticResonance– Nguyên lý NMRTool S dng mt nam châm vĩnh cu Da trên Namchâm vĩnh cu Thành ging khoan • Toramtt • Phn hi ca ht nhân trong trưng t trưng ln trong • Nhiu ht nhân cĩ momentt thành h làm • Spint ca ht nhân cĩ th tương tác vi t trưng bên ngồi và to ra phân cc mnh mt tín hiu cĩ th đo ghi đưc ht nhân ca • Hydrolà nguyên t cĩ momentt ln nht hydro(proton) • Khi s dng tn s cng hưng t ca Hydrothì tín hiu là ln nht và cĩ trong nưc và Vùng nhy th đo ghi đưc hydrocarbon • Khi nam châm đưc b ra, Vùng mù protons tr v trng thái ngh • Tín hiu đo ghi đưc là biên đ và s suy gim Namchâm vĩnh cu 12
13. NMRTool CMRLog Cung ép thit b vào thành ging Cartridge đin t Vùng nhy CMRLog CMRLog ng dng NMR ng dng NMR Nhn bit đưc hydrocarbon và nưc • Xác đnh đ rng tồn phn (khơng ph thuc vào thành phn thch hc) • Nhn bit đưc hydrocarbon (dng khí và dng lng)trong thành h cát sét • Xác đnh lưng nưc bao (boundwater)cho phép tính tốn đ bão hịa du, đ thm và đ bão hịa nưc dư chính xác hơn là s dng các phương pháp thơng thưng khác 13
14. ng dng NMR Nhn bit đưc hydrocarbon và nưc PorosityToolResponse © Schlumberger Acknowledgments Schlumberger BakerAtlas Halliburton 14