Giáo trình ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN - Chương 5 - P2

Ch-ơng 5 Các ph-ơng pháp phóng xạ hạt nhân Các ph-ơng pháp phóng xạ hạt nhân có cơ sở vật lý - địa chất dựa trên các hiện t-ợng phóng xạ tự nhiên và kích thích nhân tạo trong các lớp đất đá ở thành giếng khoan. Các ph-ơng pháp phóng xạ hạt nhân đ-ợc sử dụng để nghiên cứu lát cắt địa chất không chỉ ở các giếng khoan trần (ch-a chống ống) mà ở các giếng khoan đã chống ống. Đây là -u điểm nổi bật của ph-ơng pháp này. 5.1. Cơ sở vật lý - địa chất 5.1.1....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN - Chương 5 - P2 5.3.5.2.1. C¸c lo¹i m¸y giÕng dïng trong c¸c ph−¬ng ph¸p n¬tron Mçi c«ng ty dÞch vô cã thiÕt kÕ riªng m¸y giÕng (Zond) ®Ó ®o c¸c ph−¬ng ph¸p n¬tron. Sau ®©y lµ mét sè kiÓu m¸y ®o trong giÕng khoan cña c«ng ty Schlumberger: - GNT (Gamma-ray/Neutron Tool) cã mét detector ®o c¸c gamma chiÕm gi÷ - cã mµng Cadmi ng¨n ¶nh h−ëng cña sù thay ®æi ®é kho¸ng ho¸ n−íc vØa, b¾t gi÷ c¸c n¬tron nhiÖt biÕn chóng thµnh c¸c tia gamma. PhÐp ®o dïng ®¬n vÞ API. - SNP (Sidewall Neutron Porosity Tool) ®o c¸c n¬tron trªn nhiÖt. Nguån vµ detector g¾n trªn tÊm ®Öm ®Ó tú vµo thµnh giÕng khoan. ThiÕt bÞ tÝnh chuyÓn ®æi trùc tiÕp tõ ®¬n vÞ xung/gi©y ra ®¬n vÞ ®é rçng ®¸ v«i. - CNT (Compensated Neutron Tool) dïng m¸y giÕng cã hai detector ®Ó lo¹i trõ ¶nh h−ëng cña giÕng khoan vµ th−êng ®−îc ®o ¸p s−ên. Sè ®Õm (xung/gi©y) tõ c¸c detector xa vµ gÇn ®−îc ®−a lªn m¸y trªn mÆt ®Êt vµ tÝnh chuyÓn thµnh ®¬n vÞ ®é rçng theo b¶n chuÈn riªng hoÆc tù ®éng tÝnh theo c«ng thøc thùc nghiÖm cho c¸c nÒn x−¬ng ®¸ kh¸c nhau (c¸t kÕt, v«i, dolomit, ). ThiÕt bÞ nµy cã hai biÕn thÓ: CNT-A (c¶ hai detector ®Òu ®o n¬tron nhiÖt) vµ CNT-G (c¸c detector ®o c¶ n¬tron nhiÖt vµ trªn nhiÖt). - TDT (Thermal Decay Time) dïng m¸y ph¸t xung n¬tron chiÕu x¹ vµo m«i tr−êng ®Êt ®¸ c¸c n¬tron cã n¨ng l−îng cao (14MeV). Trong kho¶ng thêi gian gi÷a hai xung ph¸t, tiÕn hµnh ®o c¸c n¬tron nhiÖt vµ tÝnh thêi gian sèng trung b×nh cña chóng. Ta biÕt r»ng, thêi gian sèng trung b×nh cña mét n¬tron trong ch©n kh«ng dµi tíi 13 phót, cßn trong ®Êt ®¸ th× ng¾n h¬n rÊt nhiÒu. VÝ dô: Trong muèi má, thêi gian ®ã chØ lµ 5µs, trong th¹ch anh lµ 900µs. Trong vØa nghiªn cøu ®êi sèng cña n¬tron chñ yÕu phô thuéc vµo hµm l−îng nguyªn tè clore lµ nguyªn tè cã tiÕt diÖn b¾t gi÷ n¬tron nhiÖt lín h¬n nhiÒu, v× vËy cã thÓ dïng ®Ó ph©n biÖt chÊt l−u b∙o hoµ trong thµnh hÖ ë sau èng chèng lµ dÇu hay n−íc. Trong n−íc vØa cã chøa clore, cßn trong dÇu th× kh«ng. ChuÈn kh¾c ®é cho Zond ®o vµ ®¬n vÞ ®o cña c¸c ph−¬ng ph¸p n¬tron: Tr−íc ®©y, mçi c«ng ty dÞch vô ®Òu cã hÖ thèng ®¬n vÞ ®o cña riªng m×nh ®èi víi n¬tron. VÝ dô: xung/s, cps (Schlumberger), ®¬n vÞ n¬tron chuÈn (PGAC), ®¬n vÞ m«i tr−êng (Lane Well), Häc viÖn dÇu khÝ Mü ®∙ chuÈn ho¸ ®¬n vÞ n¬tron API vµ trë thµnh ®¬n vÞ n¬tron dïng chung cho tÊt c¶ c¸c c«ng ty dÞch vô ®o §Þa vËt lý giÕng khoan. ë tr−êng ®¹i häc Houston, ng−êi ta lËp mét m« h×nh chuÈn kh¾c ®é ®¬n vÞ n¬tron nh− h×nh 5.21. M« h×nh ®−îc cÊu t¹o gåm c¸c khèi kh¸c nhau vµ ë gi÷a cã khoan mét lç khoan ®−êng kÝnh 77/8 inch. Trong lç khoan chøa n−íc ngät. Mçi khèi trô cã chiÒu dµy lµ 6 feet, ®−êng kÝnh 6 feet. C¸c khèi nµy ®−îc ®Æt trong hÇm bªt«ng, n»m d−íi mét líp n−íc ngät s©u 6 feet vµ trªn cïng cã ®Ëy n¾p b»ng thÐp. Tõ d−íi lªn lÇn l−ît lµ khèi ®¸ v«i Austin cã ®é lç rçng 26%, khèi ®¸ v«i Ên ®é, chØ sè ®é rçng 19% bªn trªn lµ khèi ®¸ cÈm th¹ch (®¸ v«i biÕn chÊt) cã chØ sè ®é rçng 1,9% vµ trªn cïng lµ líp n−íc ngät cã chØ sè ®é rçng lµ 100%. 152 §Æt Zond ®o n¬tron kh«ng cã nguån S vµo vÞ trÝ chÝnh gi÷a khèi trô ®¸ v«i cã chØ sè ®é rçng 19%, lÊy sè ®o thø nhÊt (kh«ng cã nguån)(Inn(1)). L¾p nguån S vµo Zond ®o vµ còng ®Æt ë vÞ trÝ ®o ban ®Çu, lÊy sè ®o thø hai (cã nguån)(Inn(2)). §¬n vÞ API (n¬tron) ®−îc ®Þnh nghÜa: ( 2) (1) − I nn I nn 1API = (5.33) 1000 C¸c ph−¬ng ph¸p ®o n¬tron trong giÕng khoan hiÖn ®¹i ®Òu tÝnh trùc tiÕp ra ®é lç rçng ΦN hay ®¬n vÞ chØ sè hydro. PhÐp tÝnh chuyÓn ®æi tõ API ra c¸c tham sè võa nªu ®Òu ®−îc thùc hiÖn tù ®éng theo mét hµm sè håi quy thùc nghiÖm hoÆc mét phÇn mÒm theo thêi gian thùc cã tÝnh ®Õn sù phï hîp gi÷a m¸y giÕng vµ m¸y trªn mÆt ®Êt. N¾p ®Ëy ChØ sè Hydro thùc theo n¬tron N−íc ngät Bªt«ng èng thÐp §¸ cÈm th¹ch §¸ v«i (Φ = 1,9%) §¸ v«i Ên §é C¸t kÕt (Φ = 19%) Dolomit §¸ v«i Austin (Φ = 26%) Bª t« ...