Giáo trình Địa vật lý giếng khoan - Vai trò của địa vật lý giếng khoan - Lê Hải An

Nội dung text: Giáo trình Địa vật lý giếng khoan - Vai trò của địa vật lý giếng khoan - Lê Hải An

1. ðAVTLÝGINGKHOAN TS . Lê Hi An B mơn ða vt lý,KhoaDu khí, TRƯNGðIHCMð ACHT Ni dungmơn hc Tài liu tham kho 1. Cơ s lý thuyt ca các phương pháp đa vt lý ging khoan 2. Minh gii tài liu đa vt lý ging khoan 1. ða vt lý ging khoan – PGS.TSNguyn Văn Phơn &TSHồng Quý,2004 2. LogInterpretationPrinciples/Applications– Schlumberger,1989 3. LogInterpretationCharts– Schlumberger,2000 Phn m đu 1. Vai trị ca ða vt lý ging khoan ( ðVLGK) 2. Lch s phát trin caðVLGK Vai trị ca ða vt lý ging khoan 3. ðo ghi ðVLGK 4. Các tham s vt lý thch hc xác đnh t tài liuðVLGK 5. Mơi trưng xung quanh ging khoan 1
2. Vai trị ca ða vt lý ging khoan Vai trị ca ða vt lý ging khoan Cĩ bao nhiêu hydrocarbontrong các ging khoan này, nhng khong nào ? Các tng cha này cĩ Tng cha này kéo dài đn đâu? liên thơng vi nhau khơng? S khai thác sn phm như th nào? Xác đnh ct đa tng /thành phn và tính cht ca thành h Xác đnh ct đa tng /tính cht ca thành h bng t hp các phương phápðVLGK sét Liên tc đn ging lân cn ? Thch hc? ð rng? cát ð thm? Cht lưu? sét Loi sét? ð rng? ðá vơi ð thm? Cht lưu? Mu lõi (core):cho thơng tinchính xác nhưng giá thành cao và khơng liên tc Bao nhiêu? Nt n? Xác đnh thành phn thch hc ca thành h bng t hp các phương phápðVLGK Xác đnh ct đa tng /tính cht ca thành h bng t hp các phương phápðVLGK Cát kt ðá vơi ðơlơmít Sét 2
3. ði tưng nghiên cu:tng cha (reservoir) ?????????? ðá chn ?????? Mũ khí Du Du ?????? ðá cha:cát,đá vơi,đơlơmit rng và thm ???????? ðá sinh Xác đnh các yu t ca tng cha bng t hp các phương phápðVLGK Xác đnh các yu t ca tng cha bng t hp các phương phápðVLGK Ct đa tng Tng cha ðá chn Mũ khí Ranh gii du khí Ranh gii du – nưc Du Nưc Xác đnh các yu t ca tng cha bng t hp các phương phápðVLGK Xác đnh các yu t ca tng cha bng t hp các phương phápðVLGK GOC OWC 3
4. Lch s phát trin caðVLGK • ðưng congðVLGK đu tiên (9/1927)doHenriDolltin hành:đo Lch s phát trin caðVLGK đin tr sut biu kin ca thành h ti mt ging khoan du khí Pechelbronn,Pháp. Lch s phát trin caðVLGK Lch s phát trin caðVLGK ðn 1927 • ðn 1927:thi kỳ phát trin quan nim • 1869FirsttemperaturelogLordKelvin • 1927 1949:thi kỳ đưc chp nhn • 1883SingleelectroderesistivitylogpatentedbyFredBrown • 1949 1985:thi kỳ vàng • 1912Firstsurfaceresistivitysurvey(ConradSchlumberger) • Sau 1985:thi kỳ phát minh li • 1927Firstmultielectrodeelectricalsurveyinawellbore (inFrance) Lch s phát trin caðVLGK Lch s phát trin caðVLGK 19271949 19491985 • 1929FirstelectricalsurveyinCalifornia(alsoVenezuela,Russia,India) • 1949Firstlaterolog • 1952Firstmicrolaterolog • 1931FirstSPlog,firstsidewallcoregun • 1954Addedcaliper tomicrolog • 1956Firstcommercialinductionlog,nuclearmagneticlogdescribed • 1932Firstdeviationsurvey,firstbulletperforator • 1957Firstsoniclog,firstdensitylog • 1933Firstcommercialtemperaturelog • 1960Firstsidewallneutronlog(scaledinporosityunits) • 1960Firstthermaldecaytimelog • 1936FirstSPdipmeter • 1961Firstdigitizeddipmeter log • 1937FirstelectricalloginCanada(forgoldinOntario) • 1962Firstcompensateddensitylog(scaledindensity/porosityunits) • 1962Firstcomputeraidedloganalysis,firstlogarithmicresistivityscale • 1938Firstgammaraylog,firstneutronlog • 1963Firsttransmissionoflogimagesbytelecopier (predecessortoFAX) • 1939FirstelectricalloginAlberta • 1964Firstmeasurementwhiledrillinglogsdescribed • 1965Firstcommercialdigitalrecordingoflogdata • 1941Archie'sLawspublished,firstcaliper log • 1966Firstcompensatedneutronlog • 1945Firstcommercialneutronlog • 1969FirstexperimentalPEcurveondensitylog • 1971FirstextraterrestrialtemperaturelogApollo15 • 1947Firstresistivitydipmeter,firstinductionlogdescribed • 1976FirstdesktopcomputeraidedloganalysissystemLOG/MATE • 1948Firstmicrolog,firstshapedchargeperforator • 1977Firstcomputerizedloggingtruck • 1982FirstuseofemailtotransmitdataviaARPaNet (predecessortoInternet) • 1948Rw fromSPpublished • 1983Firsttransmissionoflogdatabysatellitefromwellsite tocomputercenter • 1985Firstresistivitymicroscanner 4
5. Lch s phát trin caðVLGK Lch s phát trin caðVLGK Sau 1985 Sau 1985 Phát minh các thit b đo ghi cĩ đ phân gii cao Phát minh các thit b đo ghi cĩ đ phân gii cao Lch s phát trin caðVLGK Lch s phát trin caðVLGK Sau 1985 Sau 1985 Phát trin các phn mm phân tích tng hp tài liuðVLGK : Phát trin các phn mm phân tích tng hp tài liuðVLGK : SchlumbergerGeoquest QLA,IP,Geoframe PetroViewPlus,ELANPlus SchlumbergerGeoquest QLA,IP,Geoframe PetroViewPlus,ELANPlus Landmark Stratwork Landmark PetroWork ðo ghi ða vt lý ging khoan ðo ghi ða vt lý ging khoan 5
6. ðo ghi ða vt lý ging khoan ðo ghi ða vt lý ging khoan Logruns ðo ghi ðVLGK ngay sau khi dng khoan (kéo cn khoan ra khi ging)trưc khi chng ng ðo ghi theo kiu “comesuplogging”:th thit b xung đáy ging ri đo ghi trong quá trình kéo lên an o Mt h thng đo ghi hồn chnh va phát va đo bao gm: kh u • Máy ging (tools) sâ u • Cáp truyn chuyên dng (cables) i h • Trm đo (station) C Tín hiu thu đưc ghi vào phim (ghi nh – analog),ngày nayđưc ghi s trc tip vào máy tính (digital) Ngày khoan Ti Cáp Máy ging Máy ging (tools) Máy ging (tools) Các máy ging cĩ th tích hp (ghép ni)vi nhau đ mt ln kéo th (logrun)cĩ th đo ghi đưc nhiu tham s khác nhau 6
7. Biu din kt qu đo ghi ðVLGK Chiu sâu: Thơng thưng theo t l 1:240hoc 1:600 Cũng cĩ th theo t l 1:1200,1:120,1:48,1:5 . Giá tr đo ghi: ðưc biu din trên lưi chun (loggrids)hoc theo t l tuyn tính,hoc theo t l logarit Chiu sâu nghiên cu và đ phân gii ca các thit bðVLGK Máy ging (loggingtools) c d u i h c o e th i i g n â h p ð Chiu sâu nghiên cu Các tham s vt lý thch hc ca đá cha Các tham s vt lý thch hc xác đnh tðVLGK 7
8. Các tham s vt lý thch hc ca đá cha ð sét (Vsh) Các loi sét khác nhau (phân lp,phân tán,cu trúc) 1. ð sét (Vsh ) 2. ð rng (ΦΦΦ) 3. ð thm (K) 4.ð bão hịa (Sw,S o,Sg) ð rng (ΦΦΦ) ð rng (ΦΦΦ) Ph thuc cách sp xp ht (packing) V Φ = p V Ph thuc kích thưc ht (grainsize) ð rng (ΦΦΦ) ð thm (K) • ð rng tồn phn (ð rng nguyên sinh,ð rng th sinh) • ð rng h S • ð rng tim năng Q = K ∆p • ð rng hiu dng µh K đ thm Q lưu lưng µ đ nht S tit din h chiu dài p– áp sut 8
9. ð thm (K) Φ 3 1 e = ð rng – ð thm K 2 2 2 τ − Φ © Schlumberger Fs S gr 1( e ) K đ thm (mm 2) Fs yu t hình dng t đ un khúc Sgr din tích b mt trên mt đơn v th tích ht Fe đ rng ð bão hịa (S ,S ,S ) w o g ð bão hịa (Sw,S o,Sg) Sw 1 0 Hydrocarbon 0 Nưc Du Nưc ð rng Xương đá (matrix) Xương đá 1 ð bão hịa (Sw,S o,Sg) ð bão hịa (Sw,S o,Sg) V S = w w Φ n a R = w w m S + S +S =1 V S φ R w o g S = o t o Φ V S = g g Φ 9
10. Mơi trưng xung quanh ging khoan Dungdch khoan bao gm sét bentonite,cht ph gia (barite)đưc pha trn vt cht lưu (du hoc nưc) Trong ging khoan:áp sut ca ct dungdch gây nên là áp sut thy tĩnh,t l thun vi mt đ ca dungdch khoan và chiu cao ca ct dungdch:P~H. ρ ð ngăn chn hin tưng phun dungdch,phi thay đi mt đ dungdch sao cho áp sut thy tĩnh ca ct dungdch ln hơn vi áp sut va Mơi trưng xung quanh ging khoan S chênh áp này gây nên hin tưng ngm (xâm nhp)ca dungdch khoan vào thành h cĩ đ rng và đ thm,to nên mt mơi trưng phc tp xung quanh thành ging khoan,nh hưng lên kt qu ca các phép đo ðVLGK Mơi trưng xung quanh ging khoan Mơi trưng xung quanh ging khoan Khi khoan quathành h cĩ đ rng cao,thành h cĩ tác dng như là mt màng lc phân tách dungdch khoan thành 2phn:phn cht rn và phn cht lng Filtratedungdch khoan (phn cht lng)ngm vào thành h,cịn phn cht rn b chn li to thành lp v sét xung quanh thành ging khoan Quá trình ngm ca filtratedungdch khoan vào thành h theo phương bán kính ging khoan phân chia thành h xung quanh thành ging khoan thành các đi khác nhau:đi ngm (đi ra +đi chuyn tip)và đi nguyên Mơi trưng xung quanh ging khoan Mơi trưng xung quanh ging khoan Quá trình xâm nhp ca filtratedungdch khoan vào thành h (invasionprocess) đi ra ðưng kính đi ngm ph thuc vào đ rng, đi chuyn tip đ thm cũng như thành phn thch hc ca thành h đi nguyên v bùn 10
11. Mơi trưng xung quanh ging khoan Mơi trưng xung quanh ging khoan • ði ngm • Khi Rw Rmf • Xut hin đi vành khuyên ngay sau đi chuyn tip • Bn cht là do hydrocarbon chuyn dch nhanh hơn nưc va nên to ra mt đi cĩ đ bão hịa nưc va cao gia đi ra và đi nguyên làm gim đt ngt đin tr sut Các đưng congđo ghi đin tr cĩ chiu sâu Quá trình xâm nhp ca dungdch khoan nghiên cu khác nhau cho các giá tr đin tr sut © Schlumberger biu kin khác nhau 11
12. Acknowledgments Schlumberger BakerAtlas Halliburton 12