1 / 23

ELEKTRIČNA VODLJIVOST LEŽIŠNIH STIJENA

Važna skupina geofizičkih metoda ispitivanja u bušotinama, tzv. elektrokarotažne metode , uključuju mjerenja električne otpornosti stijena u nezacijevljenim bušotinama u svrhu određivanja njihove poroznosti odnosno zasićenja fluidima. ELEKTRIČNA VODLJIVOST LEŽIŠNIH STIJENA.

Télécharger la présentation

ELEKTRIČNA VODLJIVOST LEŽIŠNIH STIJENA

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. Važna skupina geofizičkih metoda ispitivanja u bušotinama, tzv. elektrokarotažne metode, uključuju mjerenja električne otpornosti stijena u nezacijevljenim bušotinama u svrhu određivanja njihove poroznosti odnosno zasićenja fluidima. ELEKTRIČNA VODLJIVOST LEŽIŠNIH STIJENA

  2. Ležišne stijene sastoje se od nakupina minerala koji - osim nekih minerala glina - u suhom stanju ne vode električnu struju. Od ležišnih fluida, smjese ugljikovodika (plin, kondenzat, nafta) također su izolatori Čak je i kemijski čista voda vrlo slabi vodič električne struje.

  3. stijena voda nafta Intersticijalna slana voda u porama stijene je elektrolit, čiji kationi, napr. , , , i anioni, napr. ,, , itd., u polju električnog potencijala prenose struju kroz vodenu otopinu, te i porozna stijena postaje provodljiva. Međutim, ležišne vode uvijek sadrže otopljene soli, te je disocirani ioni čine vodljivom.

  4. Električnavodljivostporoznogmedijaraste s • Koncentracijomelektrolita, tj. topivihanorganskisoli (uglavnomNaCl) u vodi; • Poroznošćukaoi s relativnomkoličinomslanevode u pornomprostoru, tj. zasićenjemvodom, • temanje ovisii o: • Morfologijipornogprostora (dimenzijeioblikkapilara; propusnost), • Mineralogiji, tj. kemijskomsastavuporoznestijene, posebnosadržajuglina u stijeni.

  5. U praksi se zakvalitativniikvantitativniopiselektričnevodljivostistijena rabinjenarecipročnavrijednost, tj. električnaotpornostporoznogmedija. (Što je vodljivostveća, otpornost je manjaiobratno). Osnovne definicije Napon; elektromotorna sila, [ V ] Jakost struje, [ A ] Otpor : Otpornost :

  6. Određivanje otpornosti slane vode (engl. brine) i stijene, zasićene tom slanom vodom

  7. Faktor formacije Iz i proizlazi da je Za omjer ARCHIE je predložio naziv Faktor otpornosti formacije (Formation Resistivity Factor) katkada i

  8. Faktor formacije Budući da za konstantni E, Iwuvijek jeveća od Io, te će Ro biti uvijek veći od Rw , dakle Faktor Formacije uvijek je veći od 1 Određivanje Rw Određivanje Ro • Izravno mjerenje (lab), • Određivanje iz kemijske analize vode, • Različite empirijske metode • Izravno mjerenje (lab),

  9. Korelacija faktora formacije i poroznosti Uz konstantni salinitet, tj. koncentraciju iona u ležišnoj vodi, Rw =konst.; otpornost stijene, Ro raste sa smanjenjem poroznosti stijene (manja poroznost, manje elektrolita u stijeni, manja vodljivost!) Faktor Formacije obratno je proporcionalan poroznosti - empirijski izraz glasi: C = faktor zavojitosti pora m = faktor cementacije

  10. otpornost glinovitog pješčenjaka, potpuno zasićenog vodom otpornosti otpornost slane vode otpornost glina Korelacija F i poroznosti – komplikacije! Električna vodljivost / otpornost glinovitih stijena (pješčenjaka) ovisi još i o sadržaju glina. Električki dvosloj iona, adsorbiranih na površini gline, koja je u kontaktu sa slanom vodom (hidratizirana glina) predstavlja dodatni vodič el. struje. Zato je mjereni faktor formacije (Fa) glinovitih pješčenjaka općenito manji nego F čistih pješčenjaka i uključuje vodljivost elektrolita i glina: pravi F formacije

  11. Korelacija faktora formacije i poroznosti C = faktor zavojitosti pora (vrijednosti od 0.6 do 1.42) m = faktor cementacije – funkcija je raspodjele veličine i oblika pora u stijeni; ovisi o stupnju vezanosti zrna (vrijednosti od 0.8 do 2.5) Neki empirijski izrazi za F (na temelju eksperimentalnih podataka) HUMBLE formula (pijesci, pješčenjaci) (dosta dobro vrijedi za karbonate) ARCHIE formula (različite litologije) (pješčenjaci)

  12. Korelacija otpornosti i zasićenja vodom Kada porni prostor stijene nije sasvim ispunjen eletrolitom nego je prisutan i fluid koji ne vodi struju, npr. plin ili nafta, ukupna otpornost stijene će biti veća nego kod potpunog zasićenja elektrolitom (slana voda). Indeks otpornosti, I je omjer otpornosti djelomično (Rt) i potpuno (Ro) slanom vodom zasićene stijene: Indeks otpornosti funkcija je zasićenja vodom; što više raste Sw smanjuje se I: Dakle mjerenjem seotpora u bušotini može odrediti i raspodjela zasićenja fluidima. n= eksponent zasićenja, (“saturation exponent”)

  13. Očito je da ne postoji univerzalna formula za računanje poroznosti jer su točni ai m karakteristični za svako ležište: ARCHIE (različite litologije) m = vrijednosti od0.8 do 2.5

  14. Rasponi vrijednosti parametara izraza za F (Core Laboratories, Inc.)

  15. Rasponi vrijednosti parametara izraza za I (Core Laboratories, Inc.)

  16. Točne korelacije F-Φ i I-Sw Očito je da ne postoji univerzalna formula za računanje poroznosti jer su točni C i m karakteristični za svako ležište. Isto vrijedi i za n. Zato se najtočniji podaci o poroznosti iz karotažnih dijagrama dobivaju primjenom C i m i n, određenih u laboratoriju za konkretne ležišne stijene. Eksperimentalni pristup određivanju parametara jednadžbi za F i I: • Izbor statistički relevantnog broja (10, bolje 20-tak) uzoraka stijene različitih poroznosti iz ležišta; • Zasićivanje uzoraka slanom vodom, saliniteta identičnog onom ležišne vode; • Mjerenje Ro uzoraka; također izmjeriti Rw • Tijekom određivanja Pc-krivulja desaturacijom, odabranom broju uzoraka različite poroznosti mjeriti Rt pri nekoliko različitih stanja zasićenosti vodom (Sw)

  17. Određivanje parametara jednadžbi za F iz eksperimentalnih podataka: Mjereni F-Φ podaci stave se u log-log dijagram U logaritmiranom obliku jednadžbe, m=nagib pravca, a loga = odsječak Rješenje za sobne OB uvjete: Rješenje za OB=140 bar uvjete:

  18. Određivanje parametara jednadžbi za I iz eksperimentalnih podataka: Mjereni I-Sw podaci stave se u log-log dijagram U logaritmiranom obliku jednadžbe, n = nagib pravca Rješenje:

  19. ODREĐIVANJA POROZNOSTI STIJENA AKUSTIČKOM KAROTAŽOM (Kalibracija podataka karotaže zvukom lab. mjerenjima) Brzina širenja kompresijskog zvučnog vala u nekom mediju ovisi o gustoći i elastičnim svojstvima tog medija. Vrijeme potrebno da kompresijski zvučni val prevali jediničnu udaljenost, proporcionalno je gustoći, a obrnuto proporcionalno modulu elastičnosti medija:

  20. Kod poroznih stijena brzina širenja zvuka ovisi o: • Litologiji stijene  sastav  gustoća + meh. svojstva (elastičnost); • Stupnju kompakcije stijene; • Fluidima u pornom prostoru stijene; • Tlaku i temperaturi pa se zato na mjerenju brzine zvuka u stijeni pribušotinske zone temelji jedna od geofizičkih metoda kontinuiranog određivanja poroznosti tj. karotaža zvukom (“sonic” ili “acoustic logging”).

  21. Recipročna vrijednost brzine zvuka, = vrijeme širenja zvuka, (“interval time”)

  22. Mjereni Dt u karotažnom dijagramu sadrži efekte same stijene (matriks) i fluida u stijeni. Ova ukupna brzina zvuka ovisi i o poroznosti. Relacije među ovim veličinama (Willie, et. al): mjerena brzina zvuka, brzina zvuka u fluidu, brzina zvuka u matrici stijene ili izraženo s Dt, koje se zapravo mjeri:

  23. Dtf je za prisutne fluide poznato i konstantno. Problem predstavlja Dtma jer ovisi o litologiji, koja može dosta varirati, pa ovisno o adekvatnosti odabranog Dtma ovisi kvaliteta odn. točnost poroznosti, izračunane iz karotažnog dijagrama. Zato je za određeno ležište OPET najbolje verificiratiDtma eksperimentalnim određivanjem korelacijeDt-fsistematskim mjerenjimaDt na velikom broju jezgara različite f

More Related