1. Trang Chủ
  2. Hoá dầu
  3. Giáo trình địa vật lý giếng khoan part 10

Giáo trình địa vật lý giếng khoan part 10

Từ thời điểm ngừng tuần hoàn dung dịch, sau các khoảng thời gian ∆t1và ∆t2 đo được các giá trị nhiệt độ tương ứng T1 và T2, ta dễ dàng tính được hai cặp số (x,y) là toạ độ của các điểm A và B  ∆t + t k  BiÓu thøc (8.6) lµ hµm tuyÕn tÝnh cña ®èi sè log   cã d¹ng y= ax + b, víi  ∆t   ∆t + t k  y= T, x = log   ; a =k, lµ hÖ sè , b = T∞ nhiÖt ®é thùc cña ®¸.  ∆t  Tõ thêi ®iÓm ngõng tuÇn hoµn dung dÞch, sau c¸c kho¶ng thêi gian ∆t1vµ ∆t2 ®o ®−îc c¸c gi¸ trÞ nhiÖt ®é t−¬ng øng T1 vµ T2, ta

Thể loại Tài liệu miễn phí Hoá dầu

Số trang 26

Ngày tạo 8/29/2018 9:31:36 PM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước

Tên tệp

Tải Giáo trình địa vật lý giếng khoan part 10 (.pdf)

Xem mẫu

  1.  ∆t + t k  BiÓu thøc (8.6) lµ hµm tuyÕn tÝnh cña ®èi sè log   cã d¹ng y= ax + b, víi  ∆t   ∆t + t k  y= T, x = log   ; a =k, lµ hÖ sè , b = T∞ nhiÖt ®é thùc cña ®¸.  ∆t  Tõ thêi ®iÓm ngõng tuÇn hoµn dung dÞch, sau c¸c kho¶ng thêi gian ∆t1vµ ∆t2 ®o ®−îc c¸c gi¸ trÞ nhiÖt ®é t−¬ng øng T1 vµ T2, ta dÔ dµng tÝnh ®−îc hai cÆp sè (x,y) lµ to¹ ®é cña c¸c ®iÓm A vµ B:      ∆t + t  ∆t + t AT1 ,log  1 k  vµ B T2 ,log  2 k  (8.7)  ∆t   ∆t        1 2  ∆t + t k  Dùng hÖ to¹ ®é b¸n loga, trôc x lµ log   , trôc y lµ T, khi x¸c ®Þnh vÞ trÝ  ∆t  c¸c ®iÓm A vµ B trªn hÖ to¹ ®é nµy ta dÔ dµng x¸c ®Þnh ®−êng th¼ng ®å thÞ biÓu diÔn cña ph−¬ng tr×nh (8.6) nh− h×nh 8.18. Gi¸ trÞ nhiÖt ®é T(∞) cña ®iÓm (O,T) trªn hÖ to¹ ®é ë h×nh 8.18 khi x = ∆t + t k  ∆t + t k  = 1. log   = 0 nghÜa lµ ∆t  ∆t  T VËy T(∞) lµ ®iÓm c¾t nhau gi÷a ®−êng  ∆t + t  biÓu ®å Horner víi trôc tung. x1 = log  1 k  T(∞)  ∆t    1 NhËn xÐt: §Ó cã thÓ tÝnh to¸n  ∆t + t  x 2 = log  2 k  ®−îc nhiÖt ®é cña vØa, phÐp ®o T ®−îc  ∆t  thùc hiÖn ë thêi gian ∆t, tÝnh tõ lóc   2 T2 B ngõng tuÇn hoµn. Kho¶ng thêi gian ∆t chê cho ®¸ “Êm” lªn cµng dµi cµng chÝnh x¸c. Tuy nhiªn, trong thùc tÕ kh«ng cho phÐp ∆t kÐo dµi ®Õn v« cïng. T1 A V× thÕ cÇn x¸c ®Þnh Ýt nhÊt hai cÆp sè theo (8.7) ë ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho phÐp. Muèn vËy: a. Sù ®o ghi nhiÖt ®é cùc ®¹i ph¶i kÌm víi thêi gian ∆t ë chiÒu s©u cña 10 x2 x1 1 X 5 Zond ®o. H×nh 8.18. Nguyªn t¾c x©y dùng biÓu ®å Horner cho mét giÕng khoan b. Gi¶m thêi gian tuÇn hoµn ®Õn tèi thiÓu ®Ó c¸c líp ®¸ kh«ng bÞ lµm nguéi nhiÒu tr−íc khi ®o (gi¶m thêi gian tuÇn hoµn, ®ång nghÜa víi gi¶m thêi gian lµm nguéi tk). c. TËp hîp sã liÖu ®Çy ®ñ cho viÖc x¸c ®Þnh ∆t vµ tk ®−îc tèt. 244
  2. 2. øng dông cña ph−¬ng ph¸p biÓu ®å Horner a. Thu thËp c¸c sã liÖu sau: Tr−íc khi ®o nhiÖt ®é: + ChiÒu s©u ®¸y giÕng + Thêi gian ngõng khoan (ngµy, giê, phót). + Thêi gian ngõng tuÇn hoµn (ngµy, giê, phót). + Thêi gian xuyªn cña choßng khoan trong 10m cuèi cïng + Thêi gian khoan mÐt cuèi cïng (tk1) tÝnh b»ng phót. + Thêi gian tuÇn hoµn (tk2) tÝnh b»ng phót. tk = tk1 + tk2. Khi phÐp ®o tiÕn hµnh: + Lo¹i m¸y giÕng (nhiÖt kÕ). + ChiÒu s©u tiÕn hµnh ®o (tÝnh chiÒu s©u lín nhÊt). +Thêi gian b¾t ®Çu tiÕn hµnh. + Kho¶ng thêi gian tõ lóc ngõng tuÇn hoµn ®Õn lóc b¾t ®Çu ®o nhiÖt ®é, ∆t. + NhiÖt ®é ®o ®−îc lín nhÊt. b. BiÓu ®å Horner: NhiÖt ®é (0C) X©y dùng biÓu ®å Horner còng kh«ng ®Æc biÖt khã l¾m. lËp mét hÖ to¹ ®é b¸n loga,  ∆t + t k  1 trôc tung Y = T, trôc hoµnh log   (xem  ∆t  h×nh 8.18). 2 §Ó dùng ®−êng th¼ng biÓu ®å Horner §å thÞ nhiÖt ®é ta c©n Ýt nhÊt hai cÆp sè tÝnh theo (8.7) ®Ó x¸c tõng phÇn 3 ®Þnh ®−îc c¸c ®iÓm A, B. KÐo dµi ®−êng AB c¾t trôc T t¹i T(∞). ë mçi chiÒu s©u lÊy sè ®o §å thÞ nhiÖt ®é ∆t, vµ ∆t2 ta tÝnh ®−îc mét gi¸ trÞ T(∞). Nèi trung b×nh 4 c¸c ®iÓm T(∞) ë c¸c chiÒu s©u kh¸c nhau cña giÕng khoan, ta cã biÓu ®å ®Þa nhiÖt cña l¸t (m) c¾t giÕng khoan (h×nh 8.19). §é dèc cña H×nh 8.19. X©y dùng tuyÕn ®Þa ®o¹n th¼ng nèi hai ®iÓm ®o liÒn nhau trong nhiÖt cña mét giÕng khoan l¸t c¾t cña giÕng khoan sÏ thÓ hiÖn gradien 245
  3. ®Þa nhiÖt cña phÇn l¸t c¾t gi÷a hai ®iÓm ®ã gäi lµ gradien ®Þa nhiÖt tõng phÇn. Dùa vµo c¸c ®−êng biÓu diÔn gradien nhiÖt (h×nh 8.19) ta cã thÓ v¹ch mét ®−êng xu thÕ hay gradien ®Þa nhiÖt trung b×nh. 8.4.2.2. §o liªn tôc PhÐp ®o liªn tôc nhiÖt ®é cña cét dung dÞch khoan ®−îc thùc hiÖn nhê mét nhiÖt kÕ ®iÖn trë. S¬ ®å nhiÖt kÕ ®iÖn trë ®o trong giÕng khoan ®−îc thÓ hiÖn trong h×nh 8.20, ho¹t ®éng trªn nguyªn t¾c cña cÇu ®iÖn trë Wheatston. CÇu cã 4 ®iÖn trë trong sè ®ã cã 1 hoÆc 2 lµ c¸c ®iÖn trë nh¹y nhiÖt, chÕ t¹o tõ c¸c kim lo¹i cã kh¶ n¨ng thay ®æi gi¸ trÞ trë kh¸ng theo nhiÖt ®é cña m«i tr−êng xung quanh. Trong thùc tÕ ng−êi ta chän c¸c kim lo¹i cã ®Æc tÝnh thay ®æi tuyÕn tÝnh gi¸ trÞ ®iÖn trë cña nã trong kho¶ng thay ®æi nhiÖt ®é tõ 0 - 3500F. C¸c ®iÖn trë nh¹y nhiÖt tiÕp xóc víi m«i ∆U tr−êng (dung dÞch khoan), khi nhiÖt ®é m«i tr−êng thay ®æi lµm cho trÞ sè cña c¸c ®iÖn trë ®ã còng thay ®æi dÉn ®Õn sù mÊt th¨ng b»ng cña cÇu vµ g©y ra hiÖu ®iÖn thÕ ∆U ë c¸c ®iÓm M vµ N trªn ®−êng chÐo cña cÇu. NhiÖt ®é T cña m«i tr−êng t¹i ®iÓm ®o ®−îc tÝnh : ∆U T = T0 + C (8.8). I Trong ®ã: T0: NhiÖt ®é ë mÆt ®Êt t¹i n¬i chuÈn cho cÇu th¨ng b»ng. C: HÖ sè cña thiÕt bÞ ®o (0C/Ω), ®−îc x¸c ®Þnh theo kÕt quÈ chuÈn ®Þnh cì. ∆U: HiÖu thÕ lÖch cÇu (mV). H×nh 8.20. S¬ ®å nhiÖt kÕ ®iÖn dïng cÇu Wheatstone vµ c¸p 3 ruét I: Dßng nu«i cÇu. ∆U = 2.5 mV Vµ nÕu ®é nhËy cña m¸y ®o b»ng ξ o = th× dßng t−¬ng øng 0 C T − T0 ).C . Tõ ®ã C = 2I.5 [mA / mV / ( ] víi ®é nh¹y nµy sÏ lµ I 0 = Cξ 0 = 2.5 mV 0 0 C. 0 C Thay C vµo (8.8) ta cã: I 0 ∆U I  = T0 + 0 ,4 ∆U . 0 . T = T0 + . (8.9) 25 I I 246
  4. SP §iÖn trë Trong qu¸ tr×nh ®o c−êng ®é NhiÖt ®é (0C) dßng muèi I ®−îc duy tr× kh«ng ®æi vµ b»ng I0. I = Io = const (8.10) Th× ta cã: NhiÖt ®é trung b×nh cña ®¸ ë thµng T= To + 0,4∆U giÕng khoan (8.11) PhÐp ®o ®−îc tiÕn hµnh tõ miÖng giÕng ®Õn ®¸y giÕng khoan. Trªn b»ng ®o nhiÖt ®é ph¶i ghi ngµy, giê, phót b¾t ®Çu ®o vµ ngµy, giê, phót kÕt thóc ®o ë ®¸y giÕng. Tèc ®é th¶ kÐo c¸p kh«ng cho phÐp v−ît qu¸ NhiÖt ®é cña 3000m/h. cét dung dÞch PhÐp ®o ghi thùc hiÖn tõ trªn (m) xuèng cho nªn mçi gi¸ trÞ ®o chiÒu s©u H sÏ lµ gi¸ trÞ nhiÖt ®é “cùc ®¹i” H×nh 8.21. B¨ng ®o ghi nhiÖt ®é ë giÕng khoan cña dung dÞch t¹i chiÒu s©u ®ã trong thêi ®iÓm ®o ghi. H×nh 8.21 lµ mét thÝ dô kÕt qu¶ ®o nhiÖt ®é ë giÕng khoan. 8.4.3. C¸c øng dông cña ph−¬ng ph¸p ®o nhiÖt ®é ë giÕng khoan Trong c¸c giÕng khoan trÇn tµi liÖu cña c¸c phÐp ®o nhiÖt ®é ®−îc sö dông ®Ó x¸c ®Þnh c¸c thay ®æi c©n b»ng nhiÖt ë l¸t c¾t nghiªn cøu (n¨ng l−îng, dßng nhiÖt, ®é tr−ëng NhiÖt ®é thµnh vËt chÊt h÷u c¬...). Dùa vµo c¸c tµi liÖu ®ã ta cã thÓ x¸c ®Þnh c¸c ho¹t ®éng ®Þa nhiÖt cña giÕng khoan cña vïng. Sù c©n b»ng nhiÖt khi ®−îc chi tiÕt bëi chÝnh c¸c cö liÖu khoan, sÏ Ýt nhiÒu phï hîp víi ®é dÉn nhiÖt cña ®¸. Sù thay ®æi nhiÖt ®é cã thÓ xem nh− lµ mét chØ thÞ cña ®Þa tÇng. §íi mÊt tuÇn hoµn Dùa vµo c¸c chØ thÞ ®ã ®Ó ph¸t hiÖn c¸c líp sÐt cã nÐn Ðp thÊp (nhiÖt ®é t¨ng nhanh, gradien nhiÖt t¨ng ®ét ngét). Còng cã thÓ khoanh ®−îc vïng mÊt tuÇn hoµn (H×nh 8.22). MÆt kh¸c, ng−îc l¹i còng cã thÓ x¸c ft ®Þnh ®−îc vÞ trÝ dßng n−íc hoÆc khÝ tõ vØa H×nh 8.22. Ph¸t hiÖn ®íi mÊt ch¶y vµo giÕng (khÝ ch¶y qua thµnh vµo giÕng dung dÞch tuÇn hoµn khoan lµm cho dung dÞch ë ®ã nguéi l¹nh 247
  5. h¬n). Trong c¸c giÕng khoan cã chèng èng vµ giÕng khai th¸c ph−¬ng ph¸p ®o nhiÖt ®é dung dÞch khoan ®−îc sö dông nhiÒu h¬n. X¸c ®Þnh chiÒu cao tr¸m xi m¨ng (H×nh 8.23). Ph¸t hiÖn tÇng khai th¸c (H×nh 8.24). Dung dÞch c¬ së n−íc §iÖn trë NhiÖt ®é (0F) X¸c ®Þnh chiÒu s©u ®iÓm sñi bät khÝ. (Ohmm) X¸c ®Þnh c¸c ®íi Ðp chÊt l−u. §Çu nèi NhiÖt ®é èng chèng §Ønh cét xim¨ng §íi khÝ ft §−êng kÝnh èng §iÖn trë (Ohmm) H×nh 8.23. X¸c ®Þnh møc d©ng cña H×nh 8.24. VÝ dô ph¸t hiÖn tÇng xim¨ng ngoµi èng chèng khai th¸c khÝ (theo Schlumberger) 248
  6. Ch−¬ng 9 LÊy mÉu thµnh giÕng vµ khoan næ §Ó gióp cho viÖc kh¼ng ®Þnh nh÷ng tÝnh to¸n ph©n tÝch kÕt luËn cña c¸c ph−¬ng ph¸p ®Þa vËt lý trong giÕng khoan vÒ thµnh phÇn th¹ch häc hay chÊt l−u b∙o hoµ trong c¸c líp ®¸ ng−êi ta cÇn ph¶i lÊy mÉu ë thµnh giÕng b»ng c¸c thiÕt bÞ cã dïng c¸p sau khi c«ng viÖc khoan kÕt thóc. C¸c mÉu lÊy ë thµnh giÕng ®−îc g¸n chiÒu s©u chÝnh x¸c theo c¸p, vµ nh÷ng kÕt qu¶ ph©n tÝch nh÷ng mÉu nµy ®−îc so s¸nh víi kÕt qu¶ ph©n tÝch tµi liÖu ®o ®Þa vËt lý giÕng khoan. Sù so s¸nh nh− vËy ®«i khi cßn gióp cho viÖc chuÈn ®Þnh cì c¸c zond ®o ®Þa vËt lý ë giÕng khoan ®−îc dÔ dµng vµ chÝnh x¸c h¬n. 9.1. LÊy mÉu ®¸ ViÖc lÊy mÉu ®¸ (hay mÉu r¾n) ë thµnh giÕng cã thÓ thùc hiÖn theo hai c¸ch b»ng hai lo¹i thiÕt bÞ kh¸c nhau. 9.1.1. LÊy mÉu thµnh giÕng b»ng sóng (Corgun) Tõ nh÷ng n¨m cuèi thËp kû 30 (1937) Schlumberger ®∙ chÕ t¹o mét thiÕt bÞ m¸y giÕng ®Ó lÊy mÉu ®Êt ®¸ ë thµnh giÕng gäi lµ thiÕt bÞ lÊy m∙u s−ên. ThiÕt bÞ ho¹t ®éng theo nguyªn t¾c dïng thuèc næ m¹nh b¾n c¸c ®Çu ®¹n rçng vµo thµnh giÕng. C¸c ®Çu ®¹n sÏ ®i vu«ng gãc víi thµnh giÕng vµ “chôp” lÊy mét khèi l−îng nhÊt ®Þnh ®Êt ®¸ bÞ lÊp nhÐt vµo ruét rçng cña chóng. Nhê cã c¸c c¸p nèi ®Çu ®¹n víi sóng nªn khi kÐo thiÕt bÞ lªn mÆt ®Êt th× c¸c ®Çu ®¹n chøa mÉu s−ên còng lªn theo. C¸c sóng lÊy mÉu ®−îc l¾p nhiÒu ®Çu ®¹n rçng (cã thÓ tíi 50 ®Çu ®¹n) nèi víi nhau thµnh hµng däc, khiÕn chiÒu dµi kho¶ng lÊy mÉu lªn tíi 3-4m (h×nh 9.1). ThiÕt bÞ cã lo¹i ®−êng kÝnh kh¸c nhau: Lo¹i lín 101.6 mm, lo¹i nhá 76.2 mm. H×nh 9.1. Sóng lÊy mÉu thµnh §Çu ®¹n ®−îc nèi víi sóng bëi hai d©y c¸p b»ng giÕng cã c¸c ®−êng kÝnh lín thÐp (h×nh 9.2). §Çu ®¹n rçng h×nh trô cã c¸c lç rçng nhá kh¸c nhau (theo ®Ó tho¸t n−íc khi nã nhËn mÉu. Khi l¾p vµo cèi sóng, Schlumberger) 249
  7. phÝa trong lµ thuèc næ vµ ngßi næ. Khi ®−a sóng tíi chiÒu s©u lÊy mÉu(1), Vá ®¹n (cèi) theo ®iÒu khiÓn tõ mÆt ®Êt, c¸c ngßi næ ®−îc kÝch næ ®ång lo¹t. Nhê ¸p lùc t¹o ra khi næ, §Çu ®¹n c¸c ®Çu ®¹n b¾n ra khái cèi sóng víi tèc ®é Thuèc næ lín. C¾m vµo ®Êt ®¸, c¸c ®Çu ®¹n rçng mét mÆt chôp lÊy mÉu ®Êt ®¸, mÆt kh¸c t¸c ®éng xung lùc lµm biÕn d¹ng phÇn ®Êt ®¸ xung Ngßi næ quanh, g©y ra c¸c nøt nÎ ë thµnh giÕng Thµnh hÖ khoan. Khèi l−îng mÉu r¾n ®ùng trong mçi C¸p nèi Vá m¸y ®Çu ®¹n phô thuéc vµo ®é cøng cña ®Êt ®¸, (sóng) ®−êng kÝnh cña ®Çu ®¹n, c«ng suÊt cña liÒu næ, chiÒu s©u ®©m xuyªn cña ®Çu ®¹n. C¸c ®Çu ®¹n rçng th−êng dïng cã ®−êng kÝnh tõ 17 - 21.6 mm, chiÒu s©u ®©m xuyªn tõ 20 - 63.5 mm tuú tõng lo¹i sóng. Sau khi ®−îc kÝch næ, c¸c ®Çu ®¹n ®−îc kÐo lªn cïng víi sóng. Trªn mÆt ®Êt mÉu ®−îc lÊy ra tõ mçi ®Çu ®¹n ®−îc ®¸nh H×nh 9.2. S¬ ®å ®Çu ®¹n trong sóng sè theo thø tù tõ trªn xuèng ®Ó ®Þnh chiÒu lÊu mÉu s©u ®−îc chÝnh x¸c. H×nh 9.3 lµ ¶nh chôp a) §Çu ®¹n n¹p trong cèi sóng ®Çu ®¹n vµ mÉu s−ên. b) §Çu ®¹n xuyªn vµo thµnh giÕng 9.1.2. LÊy mÉu ®¸ b»ng thiÕt bÞ khoan thµnh giÕng ThiÕt bÞ ®−îc cÊu t¹o gåm m¸y giÕng vµ hép ®iÒu khiÓn trªn mÆt ®Êt lµm viÖc nhê MÉu ®¸ m¸y tÝnh. TÊt c¶ ho¹t ®éng khoan lÊy mÉu vµ ®−a mÉu vµo èng ®ùng ®−îc kiÓm so¸t §Çu ®µn bëi sù hç trî cña mét mµn h×nh nh»m chÝnh x¸c ho¸ c¸c lÖnh ®iÒu khiÓn qua bµn phÝm cña m¸y tÝnh. ViÖc lÊy mÉu tõ thµnh giÕng ®−îc thùc hiÖn nhê mét bé khoan cô xoay cã ®−êng kÝnh 120.7 mm (h×nh 9.4). Khi ®−a thiÕt bÞ vµo giÕng, mòi C¸p nèi khoan n»m bªn trong cña vá thiÕt bÞ. Khi thiÕt bÞ ®∙ ë chiÒu s©u lÊy mÉu, mòi khoan sÏ quay vÒ vÞ trÝ lµm viÖc “khoan”, ¸p s¸t vµo thµnh giÕng nhê mét cÇn g¹t ë phÝa ®èi H×nh 9.3. §Çu ®¹n vµ mÉu s−ên diÖn cã lùc Ðp lín. (theo Schlumberger) 1. Th−êng x¸c ®Þnh chiÒu s©u b¾n ®Ó lÊy mÉu ng−êi ta dùa vµo ®−êng cong GR hoÆc SP ®Ó x¸c ®Þnh cho chÝnh x¸c 250
  8. Trong khi khoan mÉu èng ®Þnh h−íng cña mòi khoan ®−îc cè ®Þnh chÆt, cßn mòi khoan th× xoay ®Ó khoan vµo thµnh giÕng. §−êng ®i cña mòi khoan trong ®Êt ®¸ lu«n lu«n ®−îc kiÓm so¸t qua mét ®å thÞ trªn mµn h×nh. Sau khi ®i s©u vµo ®Êt ®¸ ®Õn chiÒu s©u ®Þnh tr−íc (tèi ®a 4.5cm) mòi Mòi khoan khoan ngõng quay vµ chuyÓn ®éng thôt vµo vá m¸y, cßn chÝnh vá ®Þnh h−íng l¹i quay trë vÒ vÞ trÝ tù do. Vµo thêi ®iÓm ®ã, vá ®Þnh h−íng mòi khoan ®−îc t¸c ®éng mét lùc lµm nã l¾c m¹nh, mÉu bÞ g∙y vµ ®−îc ®−a vµo èng ®ùng mÉu cña Cµng g¹t thiÕt bÞ. ThiÕt bÞ khoan thµnh giÕng cña Schlumberger lµ lo¹i thiÕt bÞ chuyªn dông, cã kÝch th−íc hµng mÐt (10.8m) vµ träng l−îng kh¸ nÆng nÒ (tèi ®a 342kg). MÉu lâi khoan b»ng c¸c thiÕt bÞ lo¹i nµy èng ®Þnh h−íng cã ®−êng kÝnh 25.4mm vµ chiÒu dµi tèi ®a 44.5mm. ThiÕt bÞ nµy chØ lÊy mÉu ë c¸c líp ®¸ cøng, kh«ng tiÕn hµnh lÊy mÉu b»ng thiÕt bÞ khoan thµnh giÕng ®èi víi c¸c líp than hay c¸c ®¸ cã ®é g¾n kÕt yÕu. H×nh 9.4. H×nh ¶nh m¸y giÕng cña thiÕt bÞ khoan thµnh giÕng (RCOR) 9.2. LÊy mÉu chÊt l−u vµ ®o ¸p (theo Western Atlas) suÊt vØa Mçi h∙ng thùc hiÖn lÊy mÉu chÊt l−u vµ ®o ¸p suÊt vØa b»ng c¸c thiÕt bÞ cã tªn th−¬ng hiÖu cña riªng m×nh, nh−ng cã nguyªn t¾c ho¹t ®éng gÇn gièng nhau, v× vËy ë ®©y chØ cÇn xem xÐt c¸c thiÕt bÞ cña Schlumberger. 9.2.1. Thö vØa (FT) Tõ ®Çu thËp kû 50 (1952) Schlumberger ®∙ ®−a vµo s¶n xuÊt mét thiÕt bÞ ®o thö vØa ®Çu tiªn ho¹t ®éng theo s¬ ®å nguyªn t¾c m« t¶ ë h×nh 9.5. ThiÕt bÞ cã cÊu tróc gåm c¸c c¸nh cã ®Öm cao su dµi 70cm, réng kho¶ng 15cm cã t¸c dông ¸p chÆt thiÕt bÞ vµo thµnh giÕng. Trong thiÕt bÞ cã n¹p mét khèi thuèc næ nhá ®ñ ®Ó ®ét thñng thµnh giÕng khoan khi cÇn. ë chiÒu s©u lÊy mÉu trong giÕng c¸c c¸nh d−¬ng ra nhê ¸p suÊt thuû lùc, mét bªn c¸nh gi÷ chÆt thiÕt bÞ, bªn ®èi diÖn lµ ®Öm cao su cã cöa sæ lÊy mÉu. Sau khi ®Þnh vÞ vµ ¸p chÆt cöa lÊy mÉu vµo thµnh giÕng, tõ mÆt ®Êt ®iÒu khiÓn ®Ó van ®ãn dßng më, vµo thêi 251
  9. ®iÓm ®ã chÊt l−u trong vØa ch¶y vµo b×nh ®ùng mÉu qua lç cöa sæ. Khi ¸p suÊt trong b×nh mÉu c©n b»ng víi ¸p suÊt ë lç rçng cña ®¸ (¸p suÊt vØa) th× van nµy l¹i ®ãng chÆt. §é thÊm vØa b×nh th−êng §é thÊm vØa kÐm Thuèc næ Cöa më Van ®ãng(më) Van b) a) H×nh 9.5. Nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña thiÕt bÞ ®o thö vØa FT (theo Schlumberger) Tr−êng hîp ¸p suÊt vØa nhá, ®Êt ®¸ thÊm kÐm, dßng mÉu rÊt yÕu th× cÇn ph¶i kÝch næ khèi thuèc ®Ó më dßng (h×nh 9.5b). Thuèc næ t¹o nøt nÎ vµ lç thñng ®Ó chÊt l−u dÔ dµng tËp trung ch¶y vµo b×nh ®ùng mÉu. Còng nh− tr−êng hîp trªn, van ®ãn dßng l¹i ®ãng kÝn. Khi b×nh chøa ®∙ ®Çy mÉu chÊt l−u, van ®∙ ®ãng, th× thiÕt bÞ ®−îc kÐo lªn mÆt ®Êt. ThÓ tÝch cña b×nh cã thÓ kh¸c nhau: 4,10 hoÆc 20 lÝt. Trong qu¸ tr×nh thö vØa ®ång thêi ®o ®−êng cong biÕn thiªn ¸p suÊt ®Ó theo dâi ph¸t næ cña khèi thuèc, vµ ®o c¸c gi¸ trÞ ¸p suÊt: a) ¸p suÊt lùc Ðp c¸nh thiÕt bÞ (¸p suÊt bªn trong do thiÕt bÞ t¹o ra); b) ¸p suÊt c¸ch ly; c) ¸p suÊt gia t¨ng vµ ¸p suÊt tÜnh; d) ¸p suÊt cét dung dÞch khoan. C¸c th«ng tin nµy ®i kÌm víi phÐp thö vØa sÏ kiÓm tra lÉn nhau trong qu¸ tr×nh lµm viÖc. 252
  10. 9.2.2. Thö vØa ph©n tÇng (FIT) ViÖc ®o thö vØa nh− s¬ ®å h×nh 9.5 cã nhiÒu h¹n chÕ ë chç cã thÓ bÞ kÑt vµo thµnh giÕng. C©n b»ng ¸p suÊt ®Ó th¸o gì c¸c c¸nh cã khi kh«ng cã kÕt qu¶, lµm cho thiÕt bÞ m¾c l¹i ë thµnh giÕng. Muèn tr¸nh rñi ro ®ã cã thÓ dïng nh÷ng m¸y giÕng cã c¸c cÇn nhá h¬n. Lo¹i thiÕt bÞ nh− vËy cã h×nh d¸ng nh− trªn h×nh 9.6. Ho¹t ®éng cña thiÕt bÞ ®o thö vØa ph©n tÇng ®−îc m« t¶ ë h×nh 9.7. Còng nh− thiÕt bÞ lÊy mÉu thö vØa FT, thiÕt bÞ FIT còng chØ lÊy mét mÉu t¹i vÞ trÝ ®Æt thiÕt bÞ. Nã thu ®−îc mÉu cã thÓ tÝch 4 lÝt hoÆc 10 lÝt. MÉu nµy ®−îc rót ra tõ vØa rÊt chËm do ph¶i xuyªn qua mét “®Öm n−íc” cã thÓ do bÞ nghÑt t¾c trong khi ch¶y vµo b×nh ®ùng. Sau khi chän vÞ trÝ chÝnh x¸c ®Ó lÊy mÉu thö vØa nhê mét ®iÖn cùc ë phÇn ®−îc c¸ch ®iÖn víi ®−êng dÉn dïng ®Ó ®o SP, c¸c thay ®æi ¸p suÊt trong qu¸ tr×nh lÊy mÉu ®−îc ghi l¹i (h×nh 9.8). C¸p H×nh 9.6. ThiÕt bÞ thö vØaph©n ¸p suÊt thuû tÜnh tÇng (theo Schlumberger) Pist«n thuû tÜnh §−êng biÓu diÔn trªn h×nh Lç thu mÉu CÇn Ðp 9.8 lµ kÕt qu¶ ®o ghi b»ng thiÕt bÞ èng ®Öm FIT cã, èng thu dßng vµ c¸nh Thuèc næ Thµnh hÖ n¹p thuèc næ cã lç ®Þnh h−íng. ¸p kÕ ®o P(t) èng thu dßng c¾m s©u vµo thµnh giÕng nÕu ®Êt ®¸ mÒm, vµ thuèc Van Vá sÐt næ sÏ t¹o mét lç ®Þnh h−íng vµo thµnh giÕng nÕu ®¸ cøng. Trªn Van kho¸ h×nh 9.8 cã c¸c ký hiÖu ¸p suÊt t−¬ng øng trªn ®−êng ®å thÞ thay B×nh chøa B×nh ®ùng mÉu MÉu chÊt l−u n−íc ®æi ¸p suÊt theo thêi gian: A - ChuÈn ®Þnh cì cöa sæ ®o ¸p suÊt B×nh chøa n−íc B - Gi¸ trÞ ®o ¸p suÊt thuû tÜnh cña cét dung dÞch H×nh 9.7. §Æt thiÕt bÞ ®o thö vØa theoph©n tÇng (FIT) cã èng dÉn dßng vµ n¹p thuèc næ C - Thêi ®iÓm më Zond ®o 253
  11. D - B¾t ®Çu lÊy mÉu chÊt l−u KiÓm tra Ghi ¸p suÊt trªn mÆt E - Thêi ®iÓm kÝch næ Ho¹t ®éng Thêi ®iÓm cña cÇn næ F - KÕt thóc lÊy mÉu (®Çy b×nh) ¸p suÊt G - KÕt thóc t¨ng ¸p suÊt H - §ãng b×nh ®ùng mÉu I - §ãng m¸y Nhê cã thÓ næ ®Ó më lç ë c¸nh bªn d−íi mµ thiÕt bÞ lÊy mÉu thö vØa tõng ®o¹n (FIT) cã thÓ tiÕn hµnh c¶ ë c¸c giÕng cã èng chèng. 9.2.3. Thö vØa lÆp l¹i (RFT) ThiÕt bÞ thö vØa lÆp l¹i (RFT) cã thÓ tiÕn hµnh lÊy mÉu thö vØa kh«ng h¹n chÕ sè lÇn t¹i mét vÞ trÝ ë thµnh giÕng khoan. Gièng nh− c¸c thiÕt bÞ FT vµ FIT, RFT còng cã c¸c c¸nh cïng líp ®Öm bÝt kÝn ®Ó H×nh 9.8. Mét thÝ dô ®−êng biÓu diÔn lÊy mÉu, vµ cã c¸nh bªn phÝa ®èi diÖn ®Ó thay ®æi ¸p suÊt theo thêi gian b»ng FIT Ðp chÆt thiÕt bÞ vµo thµnh giÕng khoan. ViÖc ®ãng më thiÕt bÞ còng ®−îc ®iÒu khiÓn tõ mÆt ®Êt, c¸c ho¹t ®éng th−êng ®−îc kiÓm so¸t bëi c¸c van cã thÓ ®ãng më lÆp ®i lÆp l¹i kh«ng h¹n chÕ sè lÇn. C¸c phÐp thö bao gåm thö “s¬ bé” lÊy 20 cm3 mÉu chÊt l−u mçi lÇn. Trong lóc lÊy èng mÉu còng lµ lóc ®o sù thay ®æi ¸p suÊt. Sau mçi lÇn kÕt thóc thö nh− vËy th× lÊy c¸c mÉu Pitton cña chÊt l−u cã thÓ tÝch 3.78 vµ 10.4 Cµng lÊy mÉu c¸nh Ðp lÝt dïng ®Ó ph©n tÝch thµnh phÇn chÊt l−u. H×nh 9.9 thÓ hiÖn ¶nh chôp mét ®o¹n cña thiÕt bÞ ®o thö vØa lÆp l¹i (RFT) ë thÕ ®ãng Cµng chèng va quÖt (a) vµ më (b) c¸c c¸nh g¹t vµ c¸nh lÊy mÉu thö. H×nh 9.10 m« t¶ s¬ ®å nguyªn t¾c cña thiÕt bÞ RFT. ThiÕt bÞ cã hai buång thö cã thÓ H×nh 9.9. ThiÕt bÞ ®o thö vØa lÆp l¹i (RFT) tÝch mçi buång 10 cm3, chÊt l−u a) C¸nh khÐp; b) C¸nh më trong vØa ®−îc hót vµo buång 254
  12. thø nhÊt víi l−u l−îng q1 = 37 cm3/phót; buång thø hai cã q2 = 75 cm3/phót. §óng vµo thêi ®iÓm ®Çy buång thø nhÊt th× mét triger lµm viÖc tù ®éng më van ®Ó hót chÊt l−u Thµnh hÖ èng dÉn ch¶y vµo buång thø hai víi l−u l−îng gÊp 2.027 lÇn(1). èng dÉn Sù håi phôc ¸p suÊt ®Çu tiªn Van ®èi ¸p sÏ diÔn ra râ rµng sau mçi lÇn thö. NÕu mét hoÆc c¶ hai buång sau ®ã Buång thö N01 vÉn ®−îc tiÕp tôc lµm dÇy th× sù t¨ng ¸p thø hai cã thÓ diÔn ra. H×nh 9.11 m« t¶ ®å thÞ biÓu diÔn thay ®æi ¸p suÊt theo thêi gian. §å thÞ nµy ®−îc ghi t−¬ng tù (hoÆc khi sè sau khi hiÓn thÞ) trong qu¸ Buång thö N02 tr×nh thö s¬ bé. Khi më buång thø nhÊt dßng q1 trong thêi gian t, cã gi¸ trÞ 37 Van kho¸ b×nh ®ùng mÉu cm3/phót vµ ®−êng ®å thÞ thÓ hiÖn chªnh sôt ¸o ∆P1, liÒn sau ®ã trong B×nh ®ùng mÉu N02 B×nh ®ùng mÉu N01 H×nh 9.10. S¬ ®å nguyªn t¾c cña thiÕt bÞ RFT kho¶ng thêi gian (t2 – t1), dßng ch¶y víi l−u l−îng q2 = 75 cm3/phót th× t−¬ng øng ∆P2. Sau khi buång thø hai chÊt ®Çy chÊt l−u th× ¸p suÊt tæng hÖ ®o håi phô nhanh ®Ó b»ng ¸p suÊt vØa Pf. L−u l−îng Mçi phÐp thö “s¬ bé” chØ kÐo dµi Ngõng thö trong kho¶ng thêi gian tõ 30 ®Õn 35 gi©y. KÕt thóc mçi phÐp thö nh− vËy, van ®èi ¸p (xem ¸p suÊt s¬ ®å h×nh 9.10) l¹i ¸p suÊt ®−îc më, trong lßng thuû tÜnh thiÕt bÞ RFT l¹i cã ¸p ¸p suÊt vØa suÊt thuû tÜnh Pm cña cét dung dÞch (Pm ≥ Pf). Tr−íc khi tiÕn hµnh vßng ®o thö “s¬ H×nh 9.11. Thay ®æi ¸p suÊt trong qu¸ tr×nh thö vØa bé” míi, van ®èi ¸p l¹i (theo Schlumberger) ®−îc ®ãng l¹i. 1. C¸c m¸y cña Schlumberger phæ biÕn lµm viÖc víi q1 = 60 cm3/phót; q2 = 150 cm3/phót th× tû sè nµy lµ 2.5 lÇn 255
  13. PhÐp thö ®−îc lÆp l¹i nhiÒu lÇn t¹i mét vÞ trÝ ®−îc chän ë c¸c vØa ®¸ cã ®é thÊm vµ ®é rçng cao. Tr−íc khi ®−a thiÕt bÞ lªn mÆt ®Êt c¸c van kÝn ¸p suÊt ¸p suÊt vµo c¸c thïng ®ùng mÉu ®−îc ®ãng l¹i ®Ó b¶o qu¶n mÉu chÊt láng hoÆc chÊt khÝ. H×nh 9.12 lµ mét thÝ dô ®o thö vØa b»ng thiÕt bÞ RFT. C¸c kÕt qu¶ ®o thö vØa qua c¸p ®−îc sö dông: 1. Dù b¸o hoÆc x¸c nhËn kh¶ n¨ng khai th¸c cña ®¸ chøa dùa vµo mÉu chÊt l−u vµ ph©n tÝch sè ®o ¸p suÊt. 2. TÝnh to¸n mét sè ®Æc tÝnh cña chÊt l−u nh−: - MËt ®é (tû träng cña dÇu th«) - Tû sè khÝ/dÇu (GOR) b»ng c¸ch sö dông c¸c b¶n chuÈn thùc nghiÖm (h×nh 9.13) nh− lµ sù phô thuéc hµm sè cña thÓ tÝch thu ®−îc trong thö vØa - Tû phÇn n−íc, b»ng tû sè thÓ tÝch n−íc vØa chia cho tæng thÓ tÝch cña dÇu vµ n−íc trong vØa 3. §¸nh gi¸ ¸p suÊt lç rçng (¸p suÊt vØa) b»ng c¸ch dùng c¸c ®å thÞ chuyªn dông kiÓu hµm sè Horner  ∆t + t K  P= f   ∆t  H×nh 9.12. §o ghi thay ®æi ¸p suÊt theo thêi 4. X¸c ®Þnh c¸c tham sè vØa gian b»ng thiÕt bÞ ®o thö vØa RFT chøa: (a) chØ sè khai th¸c; (b) ®é thÊm 5. X¸c ®Þnh mÆt ranh giíi dÇu/n−íc, khÝ/n−íc trªn c¬ së ®o ¸p suÊt vØa theo chiÒu s©u. Trong phÇn ®Þa tÇng chøa n−íc, dÇu hay khÝ cã gradien ¸p suÊt riªng. VÞ trÝ c¸c mÆt ranh giíi cã thÓ nhËn ra ë c¸c ®−êng xu thÕ ¸p suÊt bÞ g∙y khóc (gradien ¸p suÊt thay ®æi ®ét ngét) nh− h×nh 9.14. 256
  14. 6. Liªn kÕt gi÷a c¸c giÕng khoan. ViÖc liªn kÕt ®−îc thùc hiÖn trªn nguyªn lý hai giÕng khoan cïng xuyªn qua mét vØa chøa th× ¸p suÊt vØa ®o ®−îc ë hai giÕng cña vØa nµy ph¶i b»ng nhau nÕu kh«ng bÞ c¸c ®øt g∙y kiÕn t¹o c¾t qua. Fiit khèi §íi khÝ §íi dÇu ë ®iÒu kiÖn trªn mÆt L−îng thu håi khÝ §íi n−íc L−îng thu håi dÇu tÝnh b»ng cm3 H×nh 9.13. B¶n chuÈn thùc nghiÖm ph©n tÝch dïng ®Ó tÝnh GOR (theo Schlumberger) ¸p suÊt tÝnh b»ng kg/cm2 khÝ G/o DÇu O/w ChiÒu s©u tuyÖt ®èi (m) N−íc H×nh 9.14. X¸c ®Þnh ranh giíi khÝ/dÇu vµ dÇu/n−íc theo sè ®o ¸p suÊt vØa 257
  15. Tµi liÖu tham kh¶o chÝnh - Daev D.S (1965). Diagraphie diÐlectricque par induction. Geol. J Razved. N011.p.110-119. Trad IFP russe N0546.fev.1967. - Desbrandes R. (1968) ThÐorie et interprÐtation des diagraphies. Ed. Technip. Paris. - Desbrandes R. (1985) Encyclopedia of Well-logging. Ed. Technip. Paris. - Negut. A. (1977) Geofizica de sonda Institytal de petrol gaze Ai geologie din Bucarest (Rumania) - Nguyen Van Phon (1977) Contributii la interpretarea diagrfiei de rezistrivitate in geofizica de sonda (Teza de doctorat) Universitatea din Bucaresti. - NguyÔn V¨n Ph¬n (1982) Ph−¬ng ph¸p tæng qu¸t khi gi¶i bµi to¸n t×m ph©n bè tr−êng cña dßng kh«ng ®æi trong m«i tr−êng hÐterogen. TuyÓn tËp CTKH, §¹i häc Má - §Þa chÊt (1980-1981) trang 104-107. Hµ Néi. - NguyÔn V¨n Ph¬n (1998). Sù h×nh thµnh ®íi ngÊm quanh giÕng khoan vµ hiÖn t−îng ®iÖn trë suÊt thÊp trong vØa s¶n phÈm. T¹p chÝ dÇu khÝ sè 3/1998, trang 6-10. - NguyÔn V¨n Ph¬n (2000) 50 n¨m bµi to¸n m« h×nh ®é dÉn cña ®¸ c¸t sÐt vµ c¸i nh×n s©u h¬n. T¹p chÝ DÇu khÝ sè 4+5/2000 trang 42-46. - Sabba S. Stefanescu (1950). Modeles theoriques de milieux hÐterogÌnes pour les mrthodes de prospection electricque µ courante stationaires. Com. Geol. Studii Technice si Economice. Scrie D. N02. Bue. - Schlumberger (1970) Fundamentals of Aipmeter Interpretation. New York N.Y. 10017 - Serra O. (1979) Diagraphies diffÐrÐes. Pau. - Serra O. (1984) Fundamentals of Well-log Interpretation T.1, the acquisition of logging data. Amsterdam – Oxford – New York – Tokyo. Pau. - Van Phon N. et Babskow A. (1977) Une application de la thÐorie des milieux hÐtÐrogenes Alpha dans (interprÐtaion des diagraphies Ðlectriques des sondages). Revue Roumaine de geologie geoph. et geograph. Tome 21. N. 1 pp. 83-104. - Westaway R. (1991) Production logging course. Wireline measurements in cased hole. Vol.1. - Альпин Л.М. (1938). К теории электрического каротажа буровых скважина ОНТИ Москва. - Дахнов В.Н. (1967). Электрические и магнитные методы исследования скважин – «Недра» Москва. - Дахнов В.Н. (1972). Интерпретация результатов геофизических исследований разрезов скважин. Изд. «Недра» Москва. - Дахнов В.Н. (1975). Геофизические методы определения келлекторских свойств и нефтегазонасыщения горных пород «Недра» Москва - Добрынин В.М. и друг. (1986). Промысловая геофизика «Недра» Москва 258
  16. - Дъяконов Д.И и друг. (1984). Общий курс геофизических исследований скважин. Учебник для вузов 2е изд перераб «Недра» Москва. - Комаров С.Г. (1973). Геофизические методы исследования скважин «Недра» Москва. - Геофизические методы исследования скважин. Справочник геофизика «Недра» Москва (1983). - Юровский Ю.М. (1970). Разрешающая способность газового каротажа 2е изд Москва «Недра». - Кауфман А.А. (1965). Теория Индукционного каротажа Новосибирск «Недра». - Фок В.А. (1933). Теория каротажа. ГТТИ Москва. 259
  17. Phô lôc 1.1a, b. C¸c ®Æc tr−ng ®Þa vËt lý cña nh÷ng kho¸ng vËt phæ biÕn trong ®¸ trÇm tÝch Phô lôc 1.1a Tªn C«ng thøc Ghi chó kho¸ng vËt ho¸ häc 260
  18. 261
  19. Phô lôc 1.1b Tªn C«ng thøc Ghi chó kho¸ng vËt ho¸ häc 262
  20. Phô lôc 2: c¸c ký hiÖu viÕt t¾t Ký hiÖu Theo chuÈn Néi dung, ý nghÜa vËt lý §¬n vÞ, hÖ thøc liªn quan sö dông SPWA a a Ho¹t tÝnh ®iÖn ho¸ Mol/l a F= a KR HÖ sè trong c«ng thøc Archie Φm ®¬n vÞ khèi l−îng nguyªn A A Träng l−îng nguyªn tö tö Ho¹t ®é gamma do chiÕu x¹ A A xg/s n¬tron C, σ C §é dÉn ®iÖn mmho/m; mS/m HÖ sè hiÖu chØnh nÐn Ðp trong ΦScor = CPΦS CP BCP Sonic log Di Di §−êng kÝnh ®íi ngÊm ft; m d d §−êng kÝnh giÕng in. E E C−êng ®é ®iÖn tr−êng E=jR 1.602.10-19 J eV eV Electron Vol Ro F= F F YÕu tè thµnh hÖ, tham sè ®é rçng RW G, J GP Tham sè gi¶ h×nh häc GR GR Gmma ray - ®é ph¸t x¹ tù nhiªn API h h ChiÒu dµy vØa ft; m HI IH ChØ sè hydro I I ChØ sè Rt IR = IR ChØ sè t¨ng ®iÖn trë Ro KDA Ke HÖ sè ®iÖn ho¸ SP Ee=Kelog(aw/amf) k k §é thÊm tuyÖt ®èi mD 1.380.10-23 J/K k H»ng sè Boltzman L; l L ChiÒu dµi, chiÒu dµi hÖ ®iÖn cùc ft; m; in. a F= m m §é g¾n kÕt xi m¨ng cña ®¸ Φm 9.109.10-31 kg me me Khèi l−îng tÜnh cña electron 1.672.10-27 kg mp mp Khèi l−îng tÜnh cña proton 1.675.10-27 kg mn Khèi l−îng tÜnh cña neutron FRW SW = n n n Sè mò b∙o hoµ Rt p c §é kho¸ng ho¸, ®é mÆn g/g; ppm PSI; kg/cm2; at. P P ¸p suÊt Pe Pe TiÕt diÖn cña quang ®iÖn tö barn/electron cm3/s; lit/s QV Q L−u l−îng thÊm q fsh Hµm l−îng sÐt x©m t¸n % Ωm R R §iÖn trë suÊt 263
nguon tai.lieu . vn
Kiến trúc - Xây dựng Tự động hoá Điện - Điện tử Kĩ thuật Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Năng lượng Hoá dầu Hoá học Sinh học