LÝ THUYẾT VỀ ĐỊA VẬT LÝ NGHIÊN CỨU GIẾNG KHOAN

*Địa vật lý nghiên cứu giếng khoan là một lĩnh vực của ngành địa vật lý, bao gồm những phương pháp vật lý, sử dụng để nghiên cứu lát cắt địa chất mà giếng khoan đi qua từ đó có thể phát hiện và đánh giá trữ lượng khoáng sản, thu thập những thông tin về vùng mỏ khai thác và trạng thái giếng khoan.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
LÝ THUYẾT VỀ ĐỊA VẬT LÝ NGHIÊN CỨU GIẾNG KHOAN LÝ THUYẾT VỀ ĐỊA VẬT LÝ NGHIÊN CỨU GIẾNG KHOAN CHƯƠNG I: CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1-Địa vật lý nghiên cứu giếng khoan: *Địa vật lý nghiên cứu giếng khoan là một lĩnh vực của ngành địa vật lý, bao gồm những phương pháp vật lý, sử dụng để nghiên cứu lát cắt địa chất mà giếng khoan đi qua từ đó có thể phát hiện và đánh giá trữ lượng khoáng sản, thu thập những thông tin về vùng mỏ khai thác và trạng thái giếng khoan. *Hiện nay có rất nhiều phương pháp địa vật lý khác nhau, theo bản chất ta có thể chia ra thành những nhóm như sau: -Phương pháp điện trường -Phương pháp cơ lý -Phương pháp phóng xạ -Phương pháp từ trường -Phương pháp sóng siêu âm -Phương pháp chụp ảnh -Phương pháp nhiệt -Phương pháp địa hóa *Bản chất của những phương pháp trên là đo dọc theo thành giếng khoan để ghi một vài thông số, những thông số này đặc trưng cho một hay vài tính chất vật lý của đất đá mà giếng đã đi qua. 2-Độ rỗng:(porosity) *Đất đá được hình thành từ 3 pha: pha rắn, pha lỏng và pha khí. Một phần thể tích của đất đá được cấu thành từ pha rắn, không gian phần còn lại được lấp đầy bởi những pha khác (pha lỏng , pha khí). *Thể tích Vr của đất đá không thuộc pha rắn ở trạng thái khô xác định, thể tích đó được gọi là thể tích rỗng. *Thể tích rỗng được cấu thành từ những phần không gian khác nhau gọi là lổ hổng.Các lổ hổng có nguồn gốc, hình dáng, kích thước và mối liên hệ giữa chúng khác nhau. *Tỷ số giữa thể tích không gian rỗng Vr và thể tích của đất đá Vđđ được gọi là độ rỗng, ký hiệu là F. F = Vr/Vđđ *Độ rỗng đất đá phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như: -Cấu trúc, đường kính hạt -Các hoạt động thứ sinh diễn ra trong đất đá -Hoạt động kiến tạo -Ap suất nén lên trên đất đá… *Phân loại độ rỗng 1 a/Theo nguồn gốc hình thành Độ rỗng nguyên sinh(primary porosity):Xuất hiện khi đất đá được hình thành và bị thay đổi về độ lớn, hình dáng do quá trình nén ép của các lớp đất đá bên trên, quá trình xi măng hóa và sự biến chất của đất đá. Độ rỗng thứ sinh(secondary porosity):Các hang hốc, khe nứt trong đất đá được tạo thành do quá trình hoà tan, phong hoá, tinh thể hoá, kết tinh, đolomit hoá đá vôi, quá trình kiến tạo và hoá sinh. b/Theo mối liên hệ thuỷ động lực giữa các lổ hổng: Độ rỗng mở(opend porosity): Là độ rỗng của các lổ hổng có mối liên thông với nhau. Độ rỗng kín(closed porosity): Là độ rỗng của các lổ hổng không có mối liên thông với nhau. Độ rỗng chung(total porosity):Là tổng của độ rỗng kín và độ rỗng mở Độ rỗng hiệu dụng(effective porosity):Là thể tích lớn nhất của lổ hổng chứa nước, dầu, khí mà ở đó nước dầu, khí nằm ở trạng thái tự do. 3-Độ thấm(permeability) Khả năng của đất đá trong tự nhiên truyền dẫn chất lỏng, khí hoặc hỗn hợp chất lỏng và khí đi qua nó dưới tác dụng của gradient áp suất Dp/l được gọi là tính chất thấm của đất đá. Giả sử có một lượng Q chất lỏng, khí hoặc hỗn hợp chất lỏng và khí đi qua đất đá, có tiết diện F, dưới tác dụng gradient áp suất Dp/l, chất đi qua có độ nhớt là m. Ta có: Dp x F Q= Ka ----------- mxl Ka - được gọi là hệ số độ thấm, có đơn vị là D (Darcy) với Q (cc/sec), Dp (atm), l (cm), F (cm2) Độ thấm tuyệt đối(absolute permeability):Là độ thấm khi khí khô hoặc chất lỏng một thành phần đi qua đất đá. Độ thấm pha của khí, dầu, nước:Khi hỗn hợp(khí-dầu, khí-nước, dầu-nước hoặc khí-dầu-nước) đi qua đất đá, độ thấm đo được cho từng loại khí, dầu, nước riêng biệt được gọi là độ thấm pha của khí, dầu, nước. Độ thấm tương đối của khí, dầu, nước:Là tỷ số giữa độ thấm pha của khí, dầu, nước với độ thấm tuyệt đối. Ktđ(khí)=K(khí)/Ka, Ktđ(dầu)=K(dầu)/Ka Ktđ(nước)=K(nước/Ka) 4/Độ sét đất đá trầm tích(Vshale): *Là bản chất của đất đá khi chứa các hạt có đường kính nhỏ hơn 0.01 mm, có khi nhỏ hơn 0.001mm hoặc 0.002mm và 0.005mm. Các hạt có kích thước bé sẽ ảnh hưởng đặc biệt đến tính chất của đất đá trầm tích. *Các hạt sét là những khoáng vật sét thuộc nhóm kaolinite, montmorillonite, illite có đường kính thông thường nhỏ hơn 0.005mm,mảnh vụn thạch anh, fenspat, khoáng vật nặng, carbonate, pirite và các loại khoáng vật khác. 2 5/Mật độ đất đá(density): Khối lượng đất đá xác định trên một đơn vị thể tích, giá trị đó được gọi là mật độ, ký hiệu là r, đơn vị là g/cm3. 6/Mẫu đất đá(core sample): có 3 loại Mẫu vụn(cutting core):Thu được trong quá trình khoan. Mẫu sườn(sidewall core):Lấy dọc theo thành giếng khoan. Mẫu khối:Lấy theo giếng khoan. 7/Dung dịch khoan(drilling mud): có 2 loại Dung dịch khoan gốc dầu ...