Đề tài Lý thuyết về địa vật lý nghiên cứu giếng khoan

CHÖÔNG I: CAÙC KHAÙI NIEÄM CÔ BAÛN 1-Ñòa vaät lyù nghieân cöùu gieáng khoan: *Ñòa vaät lyù nghieân cöùu gieáng khoan laø moät lónh vöïc cuûa ngaønh ñòa vaät lyù, bao goàm nhöõng phöông phaùp vaät lyù, söû duïng ñeå nghieân cöùu laùt caét ñòa chaát maø gieáng khoan ñi qua töø ñoù coù theå phaùt hieän vaø ñaùnh giaù tröõ löôïng khoaùng saûn, thu thaäp nhöõng thoâng tin veà vuøng moû khai thaùc vaø traïng thaùi gieáng khoan. *Hieän nay coù raát nhieàu phöông phaùp ñòa vaät lyù khaùc nhau, theo baûn chaát ta coù theå chia ra thaønh nhöõng nhoùm nhö sau: -Phöông phaùp ñieän tröôøng -Phöông phaùp cô lyù -Phöông phaùp phoùng xaï -Phöông phaùp töø tröôøng -Phöông phaùp soùng sieâu aâm -Phöông phaùp chuïp aûnh -Phöông phaùp nhieät -Phöông phaùp ñòa hoùa *Baûn chaát cuûa nhöõng phöông phaùp treân laø ño doïc theo thaønh gieáng khoan ñeå ghi moät vaøi thoâng soá, nhöõng thoâng soá naøy ñaëc tröng cho moät hay vaøi tính chaát vaät lyù cuûa ñaát ñaù maø gieáng ñaõ ñi qua. 2-Ñoä roãng:(porosity) *Ñaát ñaù ñöôïc hình thaønh töø 3 pha: pha raén, pha loûng vaø pha khí. Moät phaàn theå tích cuûa ñaát ñaù ñöôïc caáu thaønh töø pha raén, khoâng gian phaàn coøn laïi ñöôïc laáp ñaày bôûi nhöõng pha khaùc (pha loûng , pha khí). *Theå tích Vr cuûa ñaát ñaù khoâng thuoäc pha raén ôû traïng thaùi khoâ xaùc ñònh, theå tích ñoù ñöôïc goïi laø theå tích roãng. *Theå tích roãng ñöôïc caáu thaønh töø nhöõng phaàn khoâng gian khaùc nhau goïi laø loå hoång.Caùc loå hoång coù nguoàn goác, hình daùng, kích thöôùc vaø moái lieân heä giöõa chuùng khaùc nhau. *Tyû soá giöõa theå tích khoâng gian roãng Vr vaø theå tích cuûa ñaát ñaù Vññ ñöôïc goïi laø ñoä roãng, kyù hieäu laø   = Vr/Vññ *Ñoä roãng ñaát ñaù phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá khaùc nhau nhö: -Caáu truùc, ñöôøng kính haït -Caùc hoaït ñoäng thöù sinh dieãn ra trong ñaát ñaù -Hoaït ñoäng kieán taïo -Aùp suaát neùn leân treân ñaát ñaù… *Phaân loaïi ñoä roãng a/Theo nguoàn goác hình thaønh Ñoä roãng nguyeân sinh(primary porosity):Xuaát hieän khi ñaát ñaù ñöôïc hình thaønh vaø bò thay ñoåi veà ñoä lôùn, hình daùng do quaù trình neùn eùp cuûa caùc lôùp ñaát ñaù beân treân, quaù trình xi maêng hoùa vaø söï bieán chaát cuûa ñaát ñaù. Ñoä roãng thöù sinh(secondary porosity):Caùc hang hoác, khe nöùt trong ñaát ñaù ñöôïc taïo thaønh do quaù trình hoaø tan, phong hoaù, tinh theå hoaù, keát tinh, ñolomit hoaù ñaù voâi, quaù trình kieán taïo vaø hoaù sinh. b/Theo moái lieân heä thuyû ñoäng löïc giöõa caùc loå hoång: Ñoä roãng môû(opend porosity): Laø ñoä roãng cuûa caùc loå hoång coù moái lieân thoâng vôùi nhau. Ñoä roãng kín(closed porosity): Laø ñoä roãng cuûa caùc loå hoång khoâng coù moái lieân thoâng vôùi nhau. Ñoä roãng chung(total porosity):Laø toång cuûa ñoä roãng kín vaø ñoä roãng môû Ñoä roãng hieäu duïng(effective porosity):Laø theå tích lôùn nhaát cuûa loå hoång chöùa nöôùc, daàu, khí maø ôû ñoù nöôùc daàu, khí naèm ôû traïng thaùi töï do. 3-Ñoä thaám(permeability) Khaû naêng cuûa ñaát ñaù trong töï nhieân truyeàn daãn chaát loûng, khí hoaëc hoãn hôïp chaát loûng vaø khí ñi qua noù döôùi taùc duïng cuûa gradient aùp suaát p/l ñöôïc goïi laø tính chaát thaám cuûa ñaát ñaù. Giaû söû coù moät löôïng Q chaát loûng, khí hoaëc hoãn hôïp chaát loûng vaø khí ñi qua ñaát ñaù, coù tieát dieän F, döôùi taùc duïng gradient aùp suaátp/l, chaát ñi qua coù ñoä nhôùt laø Ta coù: p x F Q= Ka ----------- x l Ka - ñöôïc goïi laø heä soá ñoä thaám, coù ñôn vò laø D (Darcy) vôùi Q (cc/sec), p (atm), l (cm), F (cm2) Ñoä thaám tuyeät ñoái(absolute permeability):Laø ñoä thaám khi khí khoâ hoaëc chaát loûng moät thaønh phaàn ñi qua ñaát ñaù. Ñoä thaám pha cuûa khí, daàu, nöôùc:Khi hoãn hôïp(khí-daàu, khí-nöôùc, daàu-nöôùc hoaëc khí-daàu-nöôùc) ñi qua ñaát ñaù, ñoä thaám ño ñöôïc cho töøng loaïi khí, daàu, nöôùc rieâng bieät ñöôïc goïi laø ñoä thaám pha cuûa khí, daàu, nöôùc. Ñoä thaám töông ñoái cuûa khí, daàu, nöôùc:Laø tyû soá giöõa ñoä thaám pha cuûa khí, daàu, nöôùc vôùi ñoä thaám tuyeät ñoái. Ktñ(khí)=K(khí)/Ka, Ktñ(daàu)=K(daàu)/Ka Ktñ(nöôùc)=K(nước/Ka) 4/Ñoä seùt ñaát ñaù traàm tích(Vshale): *Laø baûn chaát cuûa ñaát ñaù khi chöùa caùc haït coù ñöôøng kính nhoû hôn 0.01 mm, coù khi nhoû hôn 0.001mm hoaëc 0.002mm vaø 0.005mm. Caùc haït coù kích thöôùc beù seõ aûnh höôûng ñaëc bieät ñeán tính chaát cuûa ñaát ñaù traàm tích. *Caùc haït seùt laø nhöõng khoaùng vaät seùt thuoäc nhoùm kaolinite, montmorillonite, illite coù ñöôøng kính thoâng thöôøng nhoû hôn 0.005mm,maûnh vuïn thaïch anh, fenspat, khoaùng vaät naëng, carbonate, pirite vaø caùc loaïi khoaùng vaät khaùc. 5/Maät ñoä ñaát ñaù(density): Khoái löôïng ñaát ñaù xaùc ñònh treân moät ñôn vò theå tích, giaù trò ñoù ñöôïc goïi laø maät ñoä, kyù hieäu laø, ñôn vò laø g/cm3. 6/Maãu ñaát ñaù(core sample): coù 3 loaïi Maãu vuïn(cutting core):Thu ñöôïc trong quaù trình khoan. Maãu söôøn(sidewall core):Laáy doïc theo thaønh gieáng khoan. Maãu khoái:Laáy theo gieáng khoan. 7/Dung dòch khoan(drilling mud): coù 2 loaïi Dung dòch khoan goác daàu(oil base mud) Dung dòch khoan goác nöôùc(water base mud): bao goàm hoãn hôïp seùt nöôùc vaø vaøi loaïi hôïp chaát khaùc. *Vai troø cuûa dung dòch khoan:-Giöõ caân baèng aùp suaát giöõa coät dung dòch khoan vaø aùp suaát væa. Laøm nguoäi choaøng khoan…. 8/Gieáng khoan vaø traïng thaùi gieáng khoan khi söû duïng dung dòch khoan goác nöôùc *Gieáng khoan laø ñoái töôïng nghieân cöùu cuûa ñòa vaät lyù gieáng khoan, gieáng khoan coù theå khoan thaúng ñöùng hoaëc khoan nghieâng tuyø theo muïc ñích vaø ñoái töôïng ñòa chaát nghieân cöùu. *Do aùp suaát cuûa coät dung dòch gieáng khoan lôùn hôn aùp suaát væa neân nöôùc cuûa dung dòch khoan ngaám vaøo trong ñaát ñaù coù ñoä thaám toát (caùt, ñaù voâi),nöôùc dung dòch khoan ñaåy toaøn boä chaát löu trong væa vaø chieám choå hoaøn toaøn taïo thaønh ñôùi ngaám hoaøn toaøn. Beân caïnh cuûa ñôùi ngaám hoaøn toaøn laø ñôùi chuyeån tieáp ñöôïc taïo thaønh moät phaàn do nöôùc cuûa dung dòch khoan ngaám töø ñôùi ngaám hoaøn toaøn vaø moät phaàn cuûa chaát löu trong væa, phaàn coøn laïi cuûa væa khoâng bò nöôùc cuûa dung dòch khoan xaâm nhaäp goïi laø ñôùi nguyeân. *Trong quaù trình ngaám, nöôùc cuûa dung dòch khoan vaøo trong væa, seùt cuûa dung dòch khoan bò giöõ laïi ôû thaønh gieáng khoan taïo thaønh moät lôùp buøn seùt (mud cake), vì vaäy ñoái vôùi nhöõng væa coù ñoä thaám toát ta thöôøng quan saùt thaáy hieän töôïng ñöôøng kính cuûa gieáng khoan nhoû hôn ñöôøng kính cuûa choaøng khoan (muõi khoan) . 9/Baøi taäp: Tính maät ñoä töï nhieân cuûa moät væa caùt chöùa daàu, bieát raèng ñoä roãng chung laø 35% ñoä seùt 15%, ñoä roãng cuûa seùt 35%, nöôùc trong seùt coù tyû troïng 1g/cm3, daàu coù tyû troïng 0.8g/cm3, maät ñoä khung cuûa caùt 2.68g/cm3, seùt 2.7g/cm3, Sw = 50%. CHÖÔNG II:PHÖÔNG PHAÙP ÑIEÄN NGHIEÂN CÖÙU GIEÁNG KHOAN Phöông phaùp ñieän nghieân cöùu gieáng khoan bao goàm: 1-P/ phaùp ño ñieän trôû ñaát ñaù döôùi taùc duïng nguoàn ñieän nhaân taïo. 2-Phöông phaùp ño ñieän theá phaân cöïc töï nhieân trong ñaát ñaù. 3-Phöông phaùp caûm öùng ñieän töø. BAØI I. PHÖÔNG PHAÙP ÑO ÑIEÄN TRÔÛ ÑAÁT ÑAÙ DÖÔÙI TAÙC DUÏNG NGUOÀN ÑIEÄN NHAÂN TAÏO * Phöông phaùp ño ñieän trôû ñaát ñaù döôùi taùc duïng nguoàn ñieän nhaân taïo laø phöông phaùp söû duïng nguoàn ñieän phoùng vaøo trong ñaát ñaù ñeå ño ñieän trôû suaát rieâng cuûa ñaát ñaù. Giaû söû coù moät daây daãn ñoàng chaát coù ñoä daøi laø l vaø tieát dieän laø S. Ñieän trôû cuûa daây daãn coù theå ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: l R = R ------- S Trong ñoù R laø ñieän trôû suaát rieâng cuûa ñaát ñaù, coù ñôn vò laø (m). Ñieän trôû suaát rieâng tyû leä nghòch vôùi ñoä daãn ñieän. Ñieän trôû suaát rieâng cuûa vaøi loaïi ñaát ñaù vaø khoaùng quaëng: -Anhydrite : 107 - 1010 -Than ña ù : 10 - 1016 -Canxite (CaCO3): 107 - 1014 -Antraxit (than khoâng khoùi) : 10-3 - 1 -Thaïch anh (SiO2): 1012 - 1014 -Pirite (FeS2) : 10-4 - 10-1 -Feldspar : 1011 - 1012 -Grafite (than chì) : 10-6 - 10-4 -Mica : 1014 - 1015 -Macnetite (Fe3O4) : 10-4 - 10-2 -Daàu thoâ : 109 - 1016 Heä soá thaønh heä F *Khi nghieân cöùu söï phuï thuoäc cuûa ñieän trôû töø ñoä roãng (loaïi tröø aûnh höôûng cuûa ñoä khoaùng hoaù nöôùc væa) thoâng thöôøng ngöôøi ta söû duïng giaù trò töông ñoái cuûa ñieän trôû. Khi nhöõng loå hoång cuûa ñaát ñaù ñöôïc baõo hoøa 100% nöôùc væa ta coù: Rt( 100%nöôùc) F = ------------------ (1) Rw Rt - Ñieän trôû cuûa væa(ñaõ baõo hoøa 100% nöôùc væa) Rw- Ñieän trôû cuûa nöôùc væa F- Thoâng soá cuûa ñoä roãng hay heä soá thaønh heä (Formation factor). *Baèng thöïc nghieäm ngöôøi ta ñaõ ñöa ra söï töông quan giöõa F vaø  nhö sau: a F = -------- (2) m Heä soá thoâng cuûa ñaát ñaù (permeability factor, cementation factor). m- Heä soá keát dính phuï thuoäc vaøo thaønh phaàn xi maêng coù trong ñaát ñaù (cementation exponent). *ÔÛ moãi vuøng ñeàu coù giaù trò a, m khaùc nhau phuï thuoäc vaøo thaønh phaàn, tính chaát cuûa ñaát ñaù ôû vuøng ñoù. a, m ñöôïc xaùc ñònh trong phoøng thí nghieäm. Thoâng thöôøng a =1 vaø m = 2 Heä soá taêng ñieän trôû Q *Ñeå nghieân cöùu söï aûnh höôûng cuûa ñoä baõo hoøa daàu leân ñieän trôû, ngöôøi ta söû duïng tyû soá giöõa ñieän trôû cuûa væa chöùa daàu Rt(daàu) hay khí Rt(khí) vaø ñieän trôû cuûa chính væa ñoù ñöôïc baõo hoøa 100% nöôùc Rt(nöôùc). Rt(daàu,khí) Q = ------------------- (3) Rt(100%nöôùc) *Tyû soá ñoù (Q) ñöôïc goïi laø heä soá taêng ñieän trôû (resistivity index) *Ñoái vôùi væa daàu hay khí thì giaù trò Q chæ raèng væa chöùa bao nhieâu phaàn traêm daàu vaø khí thì Q taêng leân baáy nhieâu laàn so vôùi væa nöôùc. *Baèng thöïc nghieäm ngöôøi ta ñaõ thieát laäp moái quan heä nhö sau: 1 1 Q = ----------- hoaëc Q = -------------- (4) Swn (1-Shydro.)n n-Heä soá baõo hoøa (saturation exponent). Cuõng gioáng nhö a,m heä soá n ñaëc tröng cho töøng loaïi ñaát ñaù vaø cuõng ñöôïc xaùc ñònh trong phoøng thí nghieäm. Khi væa coù nhieàu seùt n < 1.5, thoâng thöôøng n=2. Coâng thöùc Archie Töø 1, 2, 3, 4 ta coù: 1 Rt(daàu,khí) Q = --------- = ---------------- (5) Swn Rt(100%nöôùc) a.Rw Rt(100%nöôùc) = F.Rw = ---------- (6) m Töø 5 vaø 6 suy ra: a.Rw Swn = ------------------- Rt(daàu,khí)*m Coâng thöùc treân goïi laø coâng thöùc Archie duøng cho væa caùt saïch Vôùi a = 1, m = n =2 ta coù: Rw Sw = ---------------- Rt .2 *Thieát bò ño ñieän nhaân taïo ñôn giaûn ñöôïc caáu taïo töø 4 ñieän cöïc A, B, M, N, ñieän cöïc B naèm treân maët ñaát, A, M, N naèm ôû thieát bò ño ñöôïc thaû theo gieáng. *Ñieän cöïc A, B ñeå phoùng ra nguoàn ñieän. M, N ñeå ño hieäu ñieän theá giöõa hai ñieåm cuûa gieáng khoan ôû thôøi ñieåm doøng ñieän ñi qua.Khi di chuyeån maùy ño doïc theo thaønh gieáng khoan thì hieäu ñieän theá ñöôïc ghi bôûi M, N seõ thay ñoåi phuï thuoäc vaøo ñieän trôû suaát cuûa ñaát ñaù xung quanh. Ta coù : U R = K ----------- I R -Ñieän trôû suaát cuûa ñaát ñaù. U - Hieäu ñieän theá giöõa hai cöïc M, N. I - Cöôøng ñoä doøng ñieän ñi qua. K - Heä soá ñaëc tröng cuûa maùy (phuï thuoäc vaøo khoaûng caùch M, N) Caùc daïng boá trí ñieän cöïc *Caùc ñieän cöïc ñöôïc saép xeáp theo nhöõng qui luaät nhaát ñònh vaø moãi caùch saép xeáp coù teân goïi khaùc nhau, caùc ñieän cöïc naøy coøn ñöôïc goïi laø doân (sonde). .Ñieän cöïc theá hay doân theá (Normal):Laø ñieän cöïc maø khoaûng caùch giöõa hai caëp ñieän cöïc cuøng loaïi A,B hoaëc M,N lôùn hôn khoaûng caùch töø moät trong hai ñieän cöïc ñoù ñeán ñieän cöïc khoâng cuøng caëp gaàn nhaát. .Ñieän cöïc gradient hay doân gradient(Lateral):Laø ñieän cöïc maø khoaûng caùch giöõa moät caëp ñieän cöïc cuøng loaïi nhoû hôn khoaûng caùch töø moät trong hai ñieän cöïc cuøng loaïi ñeán ñieän cöïc khaùc gaàn nhaát. N M A N M M M A B N A Ñieän cöïc theá Ñieän cöïc gradient *Trong doân theá khoaûng caùch AM ñöôïc goïi laø ñoä daøi cuûa doân. Ñieåm ghi laø ñieåm giöõa cuûa AM. *Trong doân gradient, ñoä daøi cuûa doân laø AO, O laø ñieåm giöõa cuûa caùc caëp ñieän cöïc cuøng loaïi gaàn nhaát. Caùc phöông phaùp ño ñieän nhaân taïo Theo ñoä daøi cuûa doân ngöôøi ta chia laøm 2 loaïi : -Ño söôøn -Ño vi ñieän cöïc (Micro) A-ÑO SÖÔØN a/ Ño söôøn ñònh höôùng 7 ñieän cöïc: Ao laø ñieän cöïc trung taâm, 3 caëp ñieän cöïc boá trí ñoái xöùng qua Ao laø M1 vaø M2, M1’ vaø M2’, A1 vaø A2 Nguyeân lyù: Ao, A1, A2 phoùng ra doøng ñieän ñònh höôùng. Döôùi taùc duïng cuûa doøng ñieän khoâng ñoåi Io ñöôïc phoùng ra bôûi ñieän cöïc Ao, doøng ñieän ñònh höôùng phoùng ra töø ñieän cöïc ñònh höôùng A1 vaø A2 ñöôïc ñieàu chænh sao cho khoâng phuï thuoäc töø ñieän trôû cuûa ñaát ñaù keá beân vaø ñieän trôû cuûa dung dòch trong gieáng khoan, baûo ñaûm söï caân baèng ñieän theá giöõa caùc ñieän cöïc Ao, A1 vaø A2 .Ñieàu kieän ñeå ñieän theá giöõa caùc ñieän cöïc ñöôïc caân baèng laø hieäu ñieän theá giöõa hai caëp ñieän cöïc ghi M1 M1’ vaø M2 M2’ baèng 0 döôùi söï thay ñoåi cöôøng ñoä doøng ñieän ñònh höôùng. Neáu nhö döôùi ñieän theá cuûa ñieän cöïc Ao,A1,A2 laø baèng nhau thì seõ khoâng coù doøng ñieän chaïy doïc theo gieáng khoan vaø chæ theo höôùng vaøo ñaát ñaù nghieân cöùu. Ñoä daøi cuûa doân laø O1O2. Ñieän trôû bieåu kieán ñöôïc xaùc ñònh nhö sau: U R = K -------- Io U - Hieäu ñieän theá giöõa M1 hay M1’ vaø ñieän cöïc N xa nhaát b/Ño söôøn ñònh höôùng 3 ñieän cöïc: Bao goàm 3 ñieän cöïc hình truï daøi Ao,A1 vaø A2 Ao laø ñieän cöïc trung taâm, hai ñieän cöïc ñoái xöùng qua Ao laø A1 vaø A2 Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuõng gioáng nhö 7 ñieän cöïc Ñoä daøi cuûa doân O1O2 , U - Hieäu ñieän theá giöõa 1 trong nhöõng ñieän cöïc phoùng vaø ñieän cöïc N xa nhaát. c/Ño söôøn ñònh höôùng ñoâi DLL(Dual Laterolog): *Ño saâu söôøn LLD(Deep Laterolog): Bao goàm 9 ñieän cöïc Ao, A1, A1’, A2, A2’, M1, M1’, M2, M2’ Nguyeân lyù hoaït ñoäng cuõng nhö 7 ñieän cöïc A1,A1’,A2,A2’ ñöôïc noái vôùi nhau vaø duøng ñeå phoùng ra doøng ñieän ñònh höôùng. Doøng naøy sau khi ñi qua ñaát ñaù seõ bò uoáng cong vaø quay trôû laïi ñieän cöïc thu *Ño noâng LLS (Shallow Laterolog) Cuõng bao goàm 9 ñieän cöïc, nhöng khaùc vôùi phöông phaùp ño saâu laø ñieän cöïc A1 vaø A1’ phoùng ra doøng ñieän ñònh höôùng coøn A2,A2’ ñöôïc söû duïng nhö laø ñieän cöïc thu. *Phöông phaùp ño saâu söôøn LLD vaø ño nong LLS duøng ñeå nghieân cöùu: -Ñieän trôû thöïc cuûa væa -Ñieän trôû cuûa vuøng thaám -Ñöôøng kính vuøng thaám -Phaân loaïi ñaát ñaù, ranh giôùi væa B-ÑO VI ÑIEÄN CÖÏC a/Ño vi ñieän cöïc khoâng ñònh höôùng ML(Microlog) Goàm ba ñieän cöïc Ao, M1 vaø M2 ñöôïc boá trí treân moät ñeäm loùt cao su duøng ñeå choáng laïi söï n eùp cuûa thaønh gieáng khoan khi thieát bò tieáp xuùc vôùi thaønh gieáng. Caùc ñieän cöïc naøy caùch nhau 1 inch b/Ño vi ñieän cöïc ñònh höôùng MLL (MicroLaterolog) Bao goàm ñieän cöïc nhoû Ao bao quanh bôûi 3 ñieän cöïc troøn A1,M1 vaø M2 ñöôïc boá trí treân moät ñeäm loùt cao su. Ñieän cöïc Ao phaùt ra doøng ñieän khoâng ñoåi Io ñeå duy trì hieäu ñieän theá baèng 0 giöõa M1 vaø M2 khi A1 phoùng ra doøng ñieän. Ñoái vôùi lôùp buøn seùt coù ñöôøng kính lôùn hôn 3/8 in thì giaù trò ñieän trôû cuûa MLL phaûi hieäu chænh. Ñoä phaân giaûi cuûa MLL khoaûng 1.7 in vaø ñoä saâu nghieân cöùu töø 1 ñeán 2 in (1 in = 2,54cm) c/Ño vi ñieän cöïc ñònh höôùng daïng caàu MSFL(Micro Spherically Focused Log). *Phöông phaùp MSFL ñöôïc thay theá cho ML vaø MLL töø khi ñöôïc keát hôïp ño moät löôït vôùi caùc thieát bò khaùc nhö DLL. Thieát bò ño bao goàm ñieän cöïc trung taâm Ao, ñieän cöïc phaùt A1, ñieän cöïc ghi Mo vaø hai ñieän cöïc ñieàu chænh ñieän theá (Monitor electrodes). *So vôùi MLL thì MSFL ít bò aûnh höôûng bôûi chieàu daøy cuûa lôùp buøn seùt vì vaäy noù coù theå ño chính xaùc giaù trò ñieän trôû cuûa ñôùi ngaám hoaøn toaøn Rxo trong caû ñieàu kieän væa coù ñoä thaám keùm. *Trong tröôøng hôïp lôùp buøn seùt coù beà daøy lôùn hôn 1/2in, giaù trò ñieän trôû MSFL caàn phaûi hieäu chænh thoâng qua hai thoâng soá laø chieàu daøy (dmc) vaø ñieän trôû cuûa lôùp buøn seùt Rmc. BAØI 2- PHÖÔNG PHAÙP ÑO ÑIEÄN THEÁ PHAÂN CÖÏC TÖÏ NHIEÂN TRONG ÑAÁT ÑAÙ Goïi taét laø SP (Spontaneous potential) SP laø phöông phaùp nghieân cöùu tröôøng ñieän tænh trong gieáng khoan, tröôøng ñieän naøy ñöôïc taïo thaønh do caùc quaù trình lyù hoùa dieãn ra giöõa maët caét gieáng khoan vôùi ñaát ñaù vaø giöõa caùc lôùp ñaát ñaù coù thaønh phaàn thaïch hoïc khaùc nhau. Caùc quaù trình lyù hoùa bao goàm: 1-Quaù trình khueách taùn muoái töø nöôùc væa ñeán dung dòch gieáng vaø ngöôïc laïi. 2-Quaù trình huùt caùc ion ôû treân beà maët cuûa caùc tinh theå ñaát ñaù. 3-Quaù trình thaám töø dung dòch gieáng vaøo ñaát ñaù vaø nöôùc væa vaøo gieáng khoan. 4-Phaûn öùng oâxy hoaù khöû dieãn ra trong ñaát ñaù vaø treân beà maët tieáp xuùc giöõa ñaù vôùi dung dòch gieáng khoan. Khaû naêng cuûa ñaát ñaù phaân cöïc döôùi taùc duïng cuûa quaù trình lyù hoaù noùi treân ñöôïc goïi laø hoaït tính ñieän hoùa töï nhieân. Trong 4 quaù trình treân, quaù trình khueách taùn vaø huùt ion ñoùng vai troø chính trong vieäc taïo ra tröôøng ñieän töï nhieân trong ñaát ñaù. A/ QUAÙ TRÌNH KHUEÁCH TAÙN (DISTRIBUTION) VAØ HUÙT ION Goïi Sawater - laø ñoä khoaùng hoùa cuûa nöôùc væa Safluid ñoä khoaùng hoùa cuûa dung dòch gieáng khoan +Do khaùc nhau veà ñoä khoaùng hoùa vaø thaønh phaàn hoùa hoïc seõ taïo ra söùc ñieän ñoäng khueách taùn ñöôïc xaùc ñònh bôûi coâng thöùc: ED = KDln (Sawater / Safluid) KD - Heä soá söùc ñieän ñoäng khueách taùn, phuï thuoäc vaøo thaønh phaàn hoùa hoïc cuûa muoái. +Ñoái vôùi nöôùc væa vaø dung dòch gieáng khoan coù thaønh phaàn muoái ñôn giaûn (NaCl) ta coù coâng thöùc: ED = KDlg (Rfluid / Rwater ) +Giaû söû ôû nhieät ñoä 18oC, dung dòch NaCl ta coù : ED = -11.6lg (Rfluid / Rwater) +Khi hai lôùp ñaát ñaù tieáp xuùc vôùi nhau khaùc veà thaønh phaàn thaïch hoïc hoaëc giöõa chaát loûng vôùi ñaát ñaù thì seõ xuaát hieän söùc ñieän ñoäng: ED = (KD + ADA)lg (Rfluid / Rwater) ADA- Hoaït ñoä khueách taùn vaø huùt caùc ion cuûa ñaát ñaù +Ñoái vôùi lôùp caùt saïch tieáp xuùc vôùi seùt saïch ta coù: Es max = -69.6lg (Rfluid / Rwater) Es max - Bieân ñoä tónh lôùn nhaát cuûa SP +Trong thöïc teá ngöôøi ta khoâng ghi ñöôïc bieân ñoä tónh maø ghi ñöôïc bieân ñoä tónh coäng vôùi söï huït ñieän theá ôû töøng ñoaïn gieáng khoan USP = ISPRWELL = Esmax - ISP ( RT + RCL ) RT - Ñieän trôû cuûa væa RWELL - Ñieän trôû cuûa töøng ñoaïn gieáng khoan RCL - Ñieän trôû cuûa seùt; ISP - Cöôøng ñoä doøng ñieän B-CAÙC PHÖÔNG PHAÙP CUÛA SP: a) Phöông phaùp SP thoâng duïng . Goàm hai ñieän cöïc M vaø N, N coá ñònh, M chaïy doïc theo gieáng khoan USPUSP MUCONST Giaù trò USP phuï thuoäc raát nhieàu yeáu toá khaùc nhau (moâi tröôøng, thieát bò) vì vaäy khi söû duïng caàn phaûi hieäu chænh. b)Phöông phaùp Gradient SP: Hai ñieän cöïc M vaø N ñeàu naèm trong gieáng khoan vaø caùch nhau 1m. Phöông phaùp naøy duøng ñeå nghieân cöùu chi tieát maët caét gieáng khoan vaø khi doøng ñieän nuoâi khoâng oån ñònh. c)Phöông phaùp ño baèng ñieän cöïc töï choïn Goàm ñieän cöïc chính M ñeå ghi vaø hai ñieän cöïc phuï N1 vaø N2, A1 vaø A2 laø hai ñieän cöïc nguoàn. Phöông phaùp naøy coù taùc duïng giaûm aûnh höôûng ñoä daøy cuûa væa vaø ñieän trôû cuûa ñaát ñaù leân USP neân ñöôïc duøng ñeå phaân chia nhöõng væa seùt vaø væa coù ñoä thaám cao naèm giöõa ñaát ñaù coù ñieän trôû cao. d)Phöông phaùp ño hieäu chænh SP. Caùc phöông phaùp treân giaù trò USP ghi ñöôïc caàn phaûi hieäu chænh: ñoä daøy væa, ñieän trôû væa, ñieän trôû vuøng thaám, ñöôøng kính gieáng khoan vaø vuøng thaám.ÔÛ phöông phaùp ño hieäu chænh SP coù nhöõng ñieän cöïc ñaëc bieät, coù khaû naêng töï ñieàu chænh ñieän tröôøng, ñieän cöïc M1N1 vaø M2N2 giöõ cho hieäu ñieän theá giöõa chuù