مباني نمودارگيري (Principles of Well Logging)

قسمت دوم


نمودارهاي الكتريكي متمركز (Focused Current Resistivity Logging)

   سيستم‌هاي مقاومت متمركز شامل نمودارهاي لترولاگ (laterolog) و نمودارهاي القايي (induction log) است. در نمودارهاي لترولاگ جريان به صورت يك صفحه با ضخامت كم و در نمودارهاي القائي به صورت حلقه ايجاد مي‌گردد. سيستم‌هاي مقاومت متمركز براي اندازه‌گيري مقاومت لايه‌هاي نازك يا سنگ‌هاي با مقاومت بالا در چاه‌هاي حاوي سيالات با رسانايي بالا ( با گل شور حفاري) طراحي شده‌اند. بنابراين تأثير ستون گل و سازندهاي بالا و پايين اين صفحه (صفحه جريان) به حداقل مي‌رسد و يا حتي كاملاً از بين مي‌رود.

   ابزارهاي مقاومت متمركز با ايجاد جريان‌هاي محافظ (bucking currents) در بالا و پايين الكترود جرياني براي تقويت جريان در سنگ‌هاي اطراف چاه استفاده مي‌كنند .عمق جستجو و نفوذ در حدود 3 برابر طول يك محافظ درنظر گرفته مي‌شود. بنابراين يك محافظ 6 فوتي در حدود 18 فوت از سنگ‌هاي اطراف چاه را كاوش كرده و در آنها نفوذ مي‌كند. الگوي جريان ورقي (Sheetlike) ابزارهاي متمركز در مقايسه با ابزارهاي نرمال كيفيت نتايج حاصله را افزايش داده و اثرات لايه‌هاي مجاور را كاهش مي‌دهد.

ابزارهاي غير متمرکز قادر به اندازه گيري مقاومت الکتريکي لايه هاي مقاوم نيستند
 ابزارهاي لترولاگ دوتايي (dual laterolog) قادرند مقاومت عمق كم (RLLS) و زياد (RLLD) سازند را اندازه‌گيري كنند . عمق بررسي RLLD چندين فوت است در صورتي كه براي RLLS در حدود يك فوت مي‌باشد.
   ابزارهاي ريز مقاومت (micro – resitivity tools) چون داراي بازه سوند خيلي كوتاهي است، مي‌تواند مستقيماً Rxo را جهت تصحيح مقاومت‌هاي عميق‌تر براي به دست آوردن Rt، اندازه‌گيري كند. در ابزار اين نمودارها از الكترودهاي تكمه مانند استفاده شده است كه فاصله آنها 25 تا 50 ميليمتر است و بر روي بالشتكي عايق نصب شده‌اند . اين بالشتك، براي اندازه‌گيري دقيق، به وسيله يك فنر به سنگ‌هاي ديواره چاه فشرده مي‌شود. عمق نفوذ در حدود يكصد ميليمتر مي‌باشد. اين ابزار قدرت تفكيك عمودي (vertical resolution) بالايي دارد. اين ابزارها اصولاً شبيه به لترولاگ بوده و داراي انواعي نظير ميكرولاترولاگ (microlaterolog)، پروكسيميت لاگ (proximity log) و micro – spherical focused log يا MSFL است.

 نمودارهاي القائي (Imduction Logs):
   در اين دسته از نمودارها با استفاده از جريانات القائي، رسانائي الكتريكي سازندها اندازه‌گيري مي‌شود.
   سوند داراي يك سيم‌پيچ فرستنده (transmitter coil)، كه توسط يك جريان متناوب ثابت تغذيه مي‌شود، و يك سيم‌پيچ دريافت كننده (eceiving coil) است كه به يك تقويت‌كننده متصل شده است. مقدار جريان رسيده شده به سيم‌پيچ دريافت كننده در سطح زمين توسط يك گالوانومتر اندازه‌گيري مي‌شود. در اين سوند، يك ميدان مغناطيسي توسط سيم‌پيچ فرستند، ايجاد مي‌گردد و به صورت يك ميدان مغناطيسي، بنام جريان گردابي (eddy current)، به داخل سازند انتقال مي‌يابد. اين جريان مغناطيسي در سيم‌پيچ دريافت كننده ولتاژي را القا مي‌كند كه مقدار آن متناسب با رسانايي سازند است. لذا برحسب ولتاژ ايجاد شده در سيم‌پيچ دريافت كننده، و ثبت آن توسط گالوانومتر، ميزان رسانايي سازند مورد نظر مشخص مي‌شود.

سوند نمودار القايي
 نمودارهاي القائي معمولاً مي‌تواند مقاومت واقعي و اطلاعات با ارزشي در مورد مخازن نفت و گاز به دست دهد. نمودارهاي القائي در چاه‌هاي حفاري شده با گل‌هاي پايه روغني و چاه‌هاي فاقد گل و حتي چاه‌هاي جداره‌گذاري شده قابل استفاده است. درصورتي كه ديگر نمودارهاي الكتريكي لزوماً بايد در يك ميانجي رسانا قرار داشته باشند.
   به طور كلي بهترين نمودار الكتريكي زماني گرفته مي‌شود كه در چاه از گل كم رسانا استفاده شود و يا هنگامي كه سازندها داراي مقاومت متوسط باشند و يا هنگامي كه لايه‌هاي مجاور سازند مودرنظر به حداقل مي‌رسد.
   ابزارهاي القايي نيز قادرند مقاومت عمق كم (RILS) و زياد (RILD) سازند را اندازه‌گيري كنند.

 محاسبه مقاومت واقعي سازند (Rt):
   با داشتن مقاومت‌هاي اندازه‌گيري شده از اعماق مختلف سازند كه شامل Rxo (مقاومت زون رخنه)، RLLS (مجموع مقاومت زون رخنه و تدريجي) و RLLD (مجموع مقاومت زون رخنه و تدريجي و زون دست‌نخورده) است، روش‌هاي متعددي وجود دارد كه مي‌توان Rt را به دست آورد. يكي از روش‌ها، استفاده از دياگرام خاصي به نام تورنادو (turnado) است كه نه تنها Rt را به دست مي‌دهد، بلكه عمق نفوذ فيلتره گل را نيز مشخص مي‌كند

مقاومت مخازن هيدروكربن (Resistivity of Reservoir Rocks):
   به طور كلي سنگ‌ها را مي‌توان از اين ديدگاه به دو دسته تقسيم نمود:
   • سنگ‌هاي غيرمخزني بدون تخلخل مفيد، نظير سنگ‌هاي آذرين، دگرگوني و تبخيري‌ها كه مقاومت الكتريكي بالايي را نشان مي‌دهند.
   • سنگ‌هاي مخزني با تخلخل مفيد. اين نوع سنگ‌ها در صورت اشباع بودن با آب شيرين و يا هيدروكربن داراي مقاومت زياد، و در صورت اشباع بودن با آب شور و يا داشتن كاني‌هاي رسي داراي مقاومت الكتريكي كمي خواهند بود.

نمودارهاي راديواكتيويته (Nuclear Logging)
   تجزيه هسته‌اي عناصر ويژه‌اي به صورت تشعشعات ذرات آلفا، بتا و گاما ظاهر مي‌شود. دو ذره آلفا و بتا داراي قدرت نفوذ پايين هستند و ممكن است توسط جداره چاه متوقف شوند، در صورتي كه پرتو گاما (Gamma – ray, GR) مشابه پرتو ايكس بوده و توانايي نفوذ تا چندين اينچ در سنگ يا فولاد را دارد. همه سنگ‌هايي كه داراي كاني‌هاي راديواكتيو هستند تشعشع قابل اندازه‌گيري را منتشر مي‌كنند.نوع ديگر، تشعشع نامرئي نوترون است كه از هيچ فرآيند راديواكتيويته طبيعي منتشر نمي‌شود. و توسط تجزيه هسته‌اي ايجاد مي‌گردد. اين تعشعش مي‌تواند تا چندين فوت در سرب نفوذ كند و مشاهده مستقيم آن مشكل است، به همين دليل مدت‌ها پس از شناخت پرتوهاي آلفا، بتا و گاما هنوز ناشناخته بود. نوترون‌ها در نمودارگيري كاربرد دارند زيرا عكس‌العمل آنها با ماده سنگي اثراتي توليد مي‌كند كه مي‌تواند در چاه آشكار شود.

نمودارهاي راديواكتيويته هم در چاه جداره‌دار (cased hole) و هم در چاه باز (open hole) يا فاقد جداره، عمل مي‌كنند.

 

منبع:سایت پایگاه داده های علوم زمین

ادامه دارد......