Download miễn phí Bài giảng Lý thuyết về địa vật lý nghiên cứu giếng khoan
BÀI III:CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÓNG XẠ
Phương pháp địa vật lý giếng khoan dựa trên quá trình phóng xạ (phóng xạ tự nhiên, phóng xạ do bị kích) xảy ra ở các phần tử hạt nhân nguyên tử được gọi là phương pháp địa vật lý phóng xạ hay carota phóng xạ.
Hiện nay có rất nhiều phương pháp phóng xạ khác nhau, tuy nhiên chỉ có 3 phương pháp sau đây là được sử dụng rộng rãi nhất:
1) Phương pháp Gamma Ray (GR) hay còn gọi là Gamma tự nhiên.
2) Phương pháp Gamma Gamma hay còn gọi là phương pháp mật độ (Density)
3) Phương pháp Neutron.
Những phương pháp này có thể được sử dụng trong giếng khoan đã và chưa chống ống.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
cách giữa hai cặp điện cực cùng loại A,B hay M,N lớn hơn khoảng cách từ một trong hai điện cực đó đến điện cực không cùng cặp gần nhất..Điện cực gradient hay dôn gradient(Lateral):Là điện cực mà khoảng cách giữa một cặp điện cực cùng loại nhỏ hơn khoảng cách từ một trong hai điện cực cùng loại đến điện cực khác gần nhất.
N M A N
A
M
M M
A B N A
Điện cực thế Điện cực gradient
*Trong dôn thế khoảng cách AM được gọi là độ dài của dôn. Điểm ghi là điểm giữa của AM.
*Trong dôn gradient, độ dài của dôn là AO, O là điểm giữa của các cặp điện cực cùng loại gần nhất.
Các phương pháp đo điện nhân tạo
Theo độ dài của dôn người ta chia làm 2 loại :
-Đo sườn
-Đo vi điện cực (Micro)
A-ĐO SƯỜN
a/ Đo sườn định hướng 7 điện cực:
Ao là điện cực trung tâm, 3 cặp điện cực bố trí đối xứng qua Ao là M1 và M2, M1’ và M2’, A1 và A2
Nguyên lý: Ao, A1, A2 phóng ra dòng điện định hướng.
Dưới tác dụng của dòng điện không đổi Io được phóng ra bởi điện cực Ao, dòng điện định hướng phóng ra từ điện cực định hướng A1 và A2 được điều chỉnh sao cho không phụ thuộc từ điện trở của đất đá kế bên và điện trở của dung dịch trong giếng khoan, bảo đảm sự cân bằng điện thế giữa các điện cực Ao, A1 và A2 .Điều kiện để điện thế giữa các điện cực được cân bằng là hiệu điện thế giữa hai cặp điện cực ghi M1 M1’ và M2 M2’ bằng 0 dưới sự thay đổi cường độ dòng điện định hướng. Nếu như dưới điện thế của điện cực Ao,A1,A2 là bằng nhau thì sẽ không có dòng điện chạy dọc theo giếng khoan và chỉ theo hướng vào đất đá nghiên cứu.
Độ dài của dôn là O1O2. Điện trở biểu kiến được xác định như sau:
DU
R = K --------
Io
DU - Hiệu điện thế giữa M1 hay M1’ và điện cực N xa nhất
b/Đo sườn định hướng 3 điện cực:
Bao gồm 3 điện cực hình trụ dài Ao,A1 và A2
Ao là điện cực trung tâm, hai điện cực đối xứng qua Ao là A1 và A2
Nguyên lý hoạt động cũng giống như 7 điện cực
Độ dài của dôn O1O2 , DU - Hiệu điện thế giữa 1 trong những điện cực phóng và điện cực N xa nhất.
c/Đo sườn định hướng đôi DLL(Dual Laterolog):
*Đo sâu sườn LLD(Deep Laterolog):
Bao gồm 9 điện cực Ao, A1, A1’, A2, A2’, M1, M1’, M2, M2’
Nguyên lý hoạt động cũng như 7 điện cực
A1,A1’,A2,A2’ được nối với nhau và dùng để phóng ra dòng điện định hướng. Dòng này sau khi đi qua đất đá sẽ bị uống cong và quay trở lại điện cực thu
*Đo nông LLS (Shallow Laterolog)
Cũng bao gồm 9 điện cực, nhưng khác với phương pháp đo sâu là điện cực A1 và A1’ phóng ra dòng điện định hướng còn A2,A2’ được sử dụng như là điện cực thu.
*Phương pháp đo sâu sườn LLD và đo nong LLS dùng để nghiên cứu:
-Điện trở thực của vỉa
-Điện trở của vùng thấm
-Đường kính vùng thấm
-Phân loại đất đá, ranh giới vỉa
B-ĐO VI ĐIỆN CỰC
a/Đo vi điện cực không định hướng ML(Microlog)
Gồm ba điện cực Ao, M1 và M2 được bố trí trên một đệm lót cao su dùng để chống lại sự n ép của thành giếng khoan khi thiết bị tiếp xúc với thành giếng. Các điện cực này cách nhau 1 inch
b/Đo vi điện cực định hướng MLL (MicroLaterolog)
Bao gồm điện cực nhỏ Ao bao quanh bởi 3 điện cực tròn A1,M1 và M2 được bố trí trên một đệm lót cao su. Điện cực Ao phát ra dòng điện không đổi Io để duy trì hiệu điện thế bằng 0 giữa M1 và M2 khi A1 phóng ra dòng điện. Đối với lớp bùn sét có đường kính lớn hơn 3/8 in thì giá trị điện trở của MLL phải hiệu chỉnh.
Độ phân giải của MLL khoảng 1.7 in và độ sâu nghiên cứu từ 1 đến 2 in (1 in = 2,54cm)
c/Đo vi điện cực định hướng dạng cầu MSFL(Micro Spherically Focused Log).
*Phương pháp MSFL được thay thế cho ML và MLL từ khi được kết hợp đo một lượt với các thiết bị khác như DLL.
Thiết bị đo bao gồm điện cực trung tâm Ao, điện cực phát A1, điện cực ghi Mo và hai điện cực điều chỉnh điện thế (Monitor electrodes).
*So với MLL thì MSFL ít bị ảnh hưởng bởi chiều dày của lớp bùn sét vì vậy nó có thể đo chính xác giá trị điện trở của đới ngấm hoàn toàn Rxo trong cả điều kiện vỉa có độ thấm kém.
*Trong trường hợp lớp bùn sét có bề dày lớn hơn 1/2in, giá trị điện trở MSFL cần hiệu chỉnh thông qua hai thông số là chiều dày (dmc) và điện trở của lớp bùn sét Rmc.
BÀI 2- PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐIỆN THẾ PHÂN CỰC
TỰ NHIÊN TRONG ĐẤT ĐÁ
Gọi tắt là SP (Spontaneous potential)
SP là phương pháp nghiên cứu trường điện tỉnh trong giếng khoan, trường điện này được tạo thành do các quá trình lý hóa diễn ra giữa mặt cắt giếng khoan với đất đá và giữa các lớp đất đá có thành phần thạch học khác nhau.
Các quá trình lý hóa bao gồm:
1-Quá trình khuếch tán muối từ nước vỉa đến dung dịch giếng và ngược lại.
2-Quá trình hút các ion ở trên bề mặt của các tinh thể đất đá.
3-Quá trình thấm từ dung dịch giếng vào đất đá và nước vỉa vào giếng khoan.
4-Phản ứng ôxy hoá khử diễn ra trong đất đá và trên bề mặt tiếp xúc giữa đá với dung dịch giếng khoan.
Khả năng của đất đá phân cực dưới tác dụng của quá trình lý hoá nói trên được gọi là hoạt tính điện hóa tự nhiên.
Trong 4 quá trình trên, quá trình khuếch tán và hút ion đóng vai trò chính trong việc tạo ra trường điện tự nhiên trong đất đá.
A/ QUÁ TRÌNH KHUẾCH TÁN (DISTRIBUTION)
VÀ HÚT ION
Gọi Sawater - là độ khoáng hóa của nước vỉa
Safluid độ khoáng hóa của dung dịch giếng khoan
+Do khác nhau về độ khoáng hóa và thành phần hóa học sẽ tạo
ra sức điện động khuếch tán được xác định bởi công thức:
ED = KDln (Sawater / Safluid)
KD - Hệ số sức điện động khuếch tán, phụ thuộc vào thành phần
hóa học của muối.
+Đối với nước vỉa và dung dịch giếng khoan có thành phần muối đơn giản (NaCl) ta có công thức: ED = KDlg (Rfluid / Rwater )
+Giả sử ở nhiệt độ 18oC, dung dịch NaCl ta có :
ED = -11.6lg (Rfluid / Rwater)
+Khi hai lớp đất đá tiếp xúc với nhau khác về thành phần thạch học hay giữa chất lỏng với đất đá thì sẽ xuất hiện sức điện động:
ED = (KD + ADA)lg (Rfluid / Rwater)
ADA- Hoạt độ khuếch tán và hút các ion của đất đá
+Đối với lớp cát sạch tiếp xúc với sét sạch ta có:
Es max = -69.6lg (Rfluid / Rwater)
Es max - Biên độ tĩnh lớn nhất của SP
+Trong thực tế người ta không ghi được biên độ tĩnh mà ghi được biên độ tĩnh cộng với sự hụt điện thế ở từng đoạn giếng khoan
DUSP = ISPRWELL = Esmax - ISP ( RT + RCL )
RT - Điện trở của vỉa RWELL - Điện trở của từng đoạn giếng khoan
RCL - Điện trở của sét; ISP - Cường độ dòng điện
B-CÁC PHƯƠNG PHÁP CỦA SP:
a) Phương pháp SP thông dụng .
Gồm hai điện cực M và N, N cố định, M chạy dọc theo giếng khoan
DUSP = USP M - UCONST
Giá trị DUSP phụ thuộc rất nhiều yếu tố khác nhau (môi trường, thiết bị) vì vậy khi sử dụng cần hiệu chỉnh.
b)Phương pháp Gradient SP:
Hai điện cực M và N đều nằm trong giếng khoan và cách nhau 1m.
Phương pháp này dùng để nghiên cứu chi tiết mặt cắt giếng khoan và khi dòng điện nuôi không ổn định.
c)Phương pháp đo bằng điện cực tự chọn
Gồm điện cực chính M để ghi và hai điện cực phụ N1 và N2, A1 và A2 là hai điện cực nguồn.
Phươ...