Khóa luận Ứng dụng đường cong wireline để đánh giá tiềm năng của đá mẹ

 

 

Lời cảm ơn

Mục lục

Lời nói đầu

Giới thiệu

CHƯƠNG I: PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐIỆN TRỞ ĐẤT ĐÁ DƯỚI TÁC DỤNG NGUỒN ĐIỆN NHÂN TẠO .1

CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐIỆN THẾ PHÂN CỰC TỰ NHIÊN TRONG ĐẤT ĐÁ 2

CHƯƠNG III: PHƯƠNG PHÁP PHÓNG XẠ .2

1.Phương pháp gamma ray hay còn gọi là phương pháp

gamma tự nhiên.3

a./Phương pháp gamma tự nhiên tổng .3

b./Phương pháp gamma tự nhiên thành phần .3

2.Phương pháp gamma gamma (phương pháp mật độ) .4

3.Phương pháp neutron .4

v Phương pháp neutron gamma. . .5

v Phương pháp neutron nhiệt và trên nhiệt .5

CHƯƠNG IV: PHƯƠNG PHÁP SÓNG SIÊU ÂM (SONIC) .6

v Phương pháp siêu âm vận tốc .7

Ứng dụng .9

Nội dung

CHƯƠNG I: PHẢN ỨNG CỦA CÁC ĐƯỜNG CONG WIRELINE ĐỐI VỚI VẬT CHẤT HỮU CƠ 11

1. Đường cong nơtron và mật độ với vật chất hữu cơ .13

2. Đường cong gamma ray với vật liệu hữu cơ .16

3. Đường cong điện trở và siêu âm với vật chất hữu cơ .17

4. Đường cong địa hóa hay nơtron xung động với vật

chất hữu cơ .17

CHƯƠNG II: CẢI TIẾN ĐƯỜNG CONG MULTILOG ĐỂ GIẢI ĐOÁN ĐỘ DỒI DÀO CỦA VẬT CHẤT HỮU CƠ .19

1. Định lượng về hàm lượng TOC từ giải đoán đường cong siêu âm và điện trở .21

2. Cải tiến về mặt địa hóa trong việc minh giải tổng hàm lượng cacbon trong chất hữu cơ .24

3. Giải đoán độ trưởng thành vật chất hữu cơ

từ đường cong điện trở .25

CHƯƠNG III: TƯƠNG LAI CỦA VIỆC THỐNG NHẤT CÁC PHÉP ĐO WIRELINE TRONG VIỆC ĐÁNH GIÁ ĐÁ MẸ .27

Kết luận .29

Tài liệu tham khảo .32

 

 

 

 

 

doc40 trang | Chia sẻ: maiphuongdc | Ngày: 10/09/2013 | Lượt xem: 1791 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Khóa luận Ứng dụng đường cong wireline để đánh giá tiềm năng của đá mẹ, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
chuyển các hạt. Trong trường hợp chung dẫn đến sự biến dạng, quá trình dao động lan truyền theo trình tự biến dạng là quá trình đàn hồi. Quá trình chuyển động lan truyền theo trình tự của sự biến dạng gọi là sóng đàn hồi. Có 2 loại sóng: Sóng dọc (P): các hạt của môi trường chuyển động theo hướng lan truyền sóng, sóng dọc lan truyền trong môi trường đặc, lỏng, khí. Sóng ngang (S): hạt của môi trường chuyển động theo hướng vuông góc với hướng truyền sóng, sóng ngang lan truyền trong môi trường đặc. Sóng phản xạ xuất hiện khi khả năng cản sóng của môi trường này lớn hơn môi trương khác, khi sóng lan truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì sóng sẽ đổi hướng và vận tốc. Sự lan truyền sóng trong giếng khoan: Giả sử trong giếng khoan đặt 1 điểm phát sóng I và thu sóng B đều nằm trên trục giếng khoan. Ở thời điểm t=0 , điểm I phát ra 1 sóng siêu âm đàn hồi P1 là sóng dọc sẽ lan truyền trong giếng khoan. Ở thời điểm t1 mặt sóng đụng vào thành giếng khoan và xuất hiện sóng đàn hồi P11, sóng dọc truyền vào môi trường đất đá (P12) và sóng ngang P1S2. Ở thời điểm t2, mặt sóng tạo thành với thành giếng khoan một góc lệch iβ, mặt sóng dọc trượt dọc theo thành giếng khoan đuổi theo sóng P1 và sóng phản xạ P11. Sóng P12 trượt dọc theo giếng khoan vào đất đá đi vào giếng khoan tạo thành sóng P121. Trong khoảng thời gian nào đó thì tại B nhận được sóng P121, P1S2P1, P1 và P11. Vận tốc truyền sóng trong giếng khoan phụ thuộc nhiều yếu tố của môi trương xung quanh. Thiết bị của phương pháp siêu âm có thể sử dụng 3, 4, 6 hoặc nhiều nguồn thu và phát và có thể đo cùng lúc nhiều tần số khác nhau, t1, t2 là thời gian truyền sóng, A1, A2 là biên độ sóng. Phương pháp siêu âm vận tốc Là phương pháp dựa trên nguyên tắc truyền sóng siêu âm đàn hồi của đất đá từ đó đo thời gian truyền sóng đối với môi trường đồng nhất Trong đó : S: là khoảng cách giữa hai nguồn sóng T1-T2 :thời gian nhận sóng giữa hai nguồn sóng ΔT: khoảng thời gian truyền sóng siêu âm là khoảng cách siêu đàn hồi với khoảng cách 1 mét Bằng thực nghiệm người ta đưa ra phương trình thời gian Phương trình (1) được sử dụng khi đất đá đồng nhất, đất đá sét ít có độ rỗng hạt Phương pháp siêu âm sóng dùng để phân vỉa sản phẩm, đánh giá độ rỗng, nghiên cứu tính chất cơ lý của đất đá, phương pháp này đo không được trong trường hợp nước dung dịch khi hoà tan khí. Ứng dụng +Siêu âm thì nghiên cứu tính chất và thành phần thạch học của đất đá, đánh gía độ lỗ rỗng, phân vỉa sản phẩm +Neutron thì xác định hydro và độ lỗ rỗng trong đất đá, thành phần chất lưu trong độ lỗ rỗng, từ đó người ta có thể giải quyết hàng loạt các bài toán về địa chất. +Mật độ được sử dụng rộng rãi trong vĩa, đánh giá thành phần thạch học và xác định vĩa khí hoặc kết hợp với đường cong khác để xác định ranh giới dầu khí và đánh gía độ lỗ rỗng của vỉa. +Gamma tự nhiên để phân tích thành phần thạch học, xác định sét có hàm lượng chứa trong vĩa và đánh gía hàm lượng chất hữu cơ trong sét +Đo điện thế trong tự nhiên trong đất đá để xác định thành phần thạch học và độ khoáng hoá nước vĩa và độ bão hoà dầu trong đất đá Bảng 1: Phản ứng của các đường cong đối với vật chất hữu cơ. Đường cong Tia gamma (GR) và Uranium (U) Mật độ (ρ) Nơtron Siêu âm Điện trở Xung nơtron Giá trị vật chất hữu cơ Cao ~1 g/cm3 Cao Thời gian lan truyền nhanh Cao Tỷ số C/O cao Chú thích -Tia gamma cao là do có U -Thành phần chất lưu trong lỗ rỗng -Do có H trong vật chất hữu cơ -Sự ước lượng biến đổi từ 150 đến >200 μsec/ft -Phản ứng đường cong không ảnh hưởng ngoại trừ HC chiếm lỗ rỗng -Hầu hết đo trực tiếp C; cần hiệu chỉnh C trong chất vô cơ Chương I: PHẢN ỨNG CỦA CÁC ĐƯỜNG CONG WIRELINE ĐỐI VỚI VẬT CHẤT HỮU CƠ. Bảng 1 giới thiệu những phản ứng mang tính định lượng của các đường cong wireline đối với vật chất hữu cơ hiện diện trong đá mẹ. Meyer và Nederlof (1984) cho ta một loạt các ví dụ khác nhau về phản ứng của các đường cong wireline đối với thể tích, kiểu loại và độ trưởng thành của vật chất hữu cơ lắng đọng trong những môi trường khác nhau. Hình minh hoạ số 1 cho ta thấy ví dụ của 1 giếng trong đó hầu hết các đường cong phản ứng một cách lý tưởng đối với tầng sét Kimmeridge giàu vật chất hữu cơ của biển Bắc.Những phản ứng của đường cong riêng biệt ở hình minh hoạ số 1 sẽ giải thích sự giới hạn lượng vật chất hữu cơ và có cách nhìn tổng quát một vài phương pháp kỹ sử dụng đường cong để đánh giá đá mẹ Hình minh hoạ số 1: Những đường cong tia gamma, nơtron, mật độ, siêu âm, và điệntrở thành hệ sét Kimmeridge, Biển Bắc. Sự ảnh hưởng của sét giàu hữu cơ, mà được chỉ định ở độ sâu, được biểu thị độ tăng của tia gamma, mật độ lỗ rỗng cao, mật độ thấp, và lan truyền sóng siêu âm. Đường cong điệntrở chỉ thấy được ở biên thành giếng khoan (Meyer và Nederlof 1984) Hình minh hoạ số 1: Những đường cong tia gamma, nơtron, mật độ, siêu âm, và điện trở thành hệ sét Kimmeridge, Biển Bắc. Sự ảnh hưởng của sét giàu hữu cơ, mà được chỉ định ở độ sâu, được biểu thị độ tăng của tia gamma, mật độ lỗ rỗng cao, số lượng mật độ thấp, và lan truyền sóng siêu âm nhanh. Đường cong điện trở được biểu hiện ở biên thành giếng ( do Meyer và Nederlof 1984) Đường cong nơtron và mật độ với vật chất hữu cơ. Đường Nơtron và đường mật độ cả hai đều cho thấy độ uốn cong rất đáng kể trong tầng sét Kimmerdge giàu chất hữu cơ ở hình minh hoạ số 1. Đường Nơtron trong tầng trầm tích Kreta thường nằm trên cho ta đọc được là 20 đơn vị lỗ rỗng (pu) tăng lên đến 45 đơn vị lỗ rỗng trong tầng Kimmerdge. Sự gia tăng này liên quan đến sự tập trung hydro lớn trong vật chất hữu cơ. Với mục tiêu minh giải các đường log, thì phản ứng của đường cong nơtron đôi khi giúp ta xác định chỉ số hydro (HI), trong đó HI được định nghĩa là tỉ số của số nguyên tử hydro trong cm3 của mẫu đối với số nguyên tử hydro trong 1 cm3 nước. Do đó nước có chỉ số HI bằng 1. Sự thay đổi độ tập trung hydro ( 3-10 % theo trọng lượng ) của các kiểu Kerogen điển hình theo báo cáo của Tissot và Welte (1984) sẽ phù hợp HI trong khoảng 0,3-0,9 kerogen kiểu II điển hình có giá trị gần bằng 0,7. Mặc dù sự gia tăng trong đường cong nơtron đã được nghiên cứu trong nhiều thành tạo chất hữu cơ, nhìn chung nó vẫn chưa được sử dụng cho mục đích nào khác ngòai vai trò định tính. Lý do của điều này là do hydro trong thành tạo có nhiều nguồn gốc khác nhau. Sự đóng góp khác nguyên tử hydro cho thành tạo là các khoáng vật sét trong đó illite có chỉ số HI là 0,12 kaolinite là 0,36 và montmorillonite là 0,13 khi không có tầng nước nào xen kẹp. Đối với 1 lớp montmorillonite xen kẹp 2 tầng nước thì chỉ số HI sẽ tăng lên khoảng 0,6. Rõ ràng, do vật chất hữu cơ và khoáng vật sét cùng tồn tại có giá trị HI gần như nhau đã làm cho việc minh giải đường cong nơtron để đánh giá tiềm năng đá mẹ trở nên phức tạp hơn. Trong thành tạo Kimmeridge mật độ khung đá giảm mạnh từ 2,45 đến 2,3 g/cm3 liên quan đến sự hiện diện của vật chất hữu cơ có mật độ thấp 1g/cm3, mật độ của các khoáng vật tạo đá 2,65-2,70 g/cm3. Nếu cho rằng độ rỗng không bị lấp đầy bởi nước hoặc độ rỗng đồng nhất trong toàn bộ thành tạo thì ta có thể sử dụng đường cong mật độ để ước tính lượng vật chất hữu cơ .Schmoker (1979) và Schmoker và Hester (1983) đã thành công trong việc áp dụng phương pháp mật độ cho tầng sét Devon. Đầu tiên, họ cân bằng sự hiện diện của một khoáng vật có mật độ cao, pyrite, bằng cách cho rằng nó tương đương vật chất hữu cơ trong thành tạo. Sau đóù họ tính vật chất hữu cơ và chuyển sang tổng hàm lượng cacbon hữu cơ (TOC) và kết quả được cho bởi công thức sau: (1) Trong các thành tạo này TOC có giá trị trung bình khoảng 12% trọng lượng. Ở với giá trị TOC thấp hơn khoảng 2-3% theo trọng lượng, thì người ta cho rằng không có độ rỗng hay độ rỗng liên tục. Điều này muốn nói rằng sự khác nhau duy nhất trong mật độ khung có liên quan đến pyrite. Qua đó cho thấy việc áp dụng kỹ thuật này trong thực tế chưa thực sự có hiệu quả. Hình minh hoạ số 2: Biểu đồ đường cong địa hoá Biểu đồ liên kết Δlog R với TOC và mức độ biến đổi chất hữu cơ (LOM) Đường cong gamma ray với vật liệu hữu cơ Trong thành tạo Kimmeridge thì đường cong gamma ray tăng từ khoảng 60 đến 200 đơn vị API. Sự có mặt của Uranium trong trầm tích giàu vật chất hữu cơ làm cho đường gamma ray tăng lên. Điều này rất dễ nhận thấy trong những dữ kiện lấy từ công cụ gamma ray quang phổ, trong đó đường gamma ray tổng được tách riêng ra thành từng thành phần Thoranium, Uranium, Potassium. Sự có mặt của khá nhiều uranium trong tầng trầm tích này liên quan đến sự khử U+6 được tách ra từ nước biển và kết tủa thành U+4. Điều kiện khử thuận lợi cho việc kết tủa uranium cũng góp phần bảo tồn vật chất hữu cơ và do đó có sự tương quan giữa giá trị TOC và uranium. Supernaw et al (1978) đưa ra kỹ thuật sử dụng lượng uranium đo được bằng dụng cụ đo đường cong gamma ray tự nhiên để dự đóan giá trị TOC. Năm 1981, Schmoker đã ứng dụng việc sử dụng đường cong gamma tổng để giải đoán thể tích vật chất hữu cơ trong tầng sét tuổi Devon của bồn Appalach. Trong tướng đá này, người ta nhận thấy có 1 tỉ lệ tương ứng giữa uranium và chất hữu cơ. Hơn nữa, người ta còn ghi nhận được có 1 sự tập trung các nguồn phóng xạ tự nhiên ban đầu khác nữa như Potassium và Thoranium tồn tại tương đối ổn định. Trong điều kiện này, ta có thể thiết lập một phương pháp minh giải trong đó sử dụng đường cong gamma ray để chuẩn hóa đường cong mật độ và sau đó chuyển thành đường cong hàm lượng hữu cơ. Để thực hiện thành công phương pháp này đòi hỏi ta phải có 1 hiểu biết chi tiết về đặc tính tự nhiên về mối quan hệ mật độ đường gamma và sự thay đổi của phóng xạ theo vị trí địa lý. Schmoker cho rằng khi tỉ lệ đường gamma/ vật chất hữu cơ không thay đổi thì việc dự đoán hàm lượng hữu cơ chính xác đến vài phần trăm, với giá trị thay đổi trong khoảng 0-20% thể tích. Đường cong điện trở và siêu âm với vật chất hữu cơ Thời gian sóng siêu âm di chuyển trong vật chất hữu cơ thay đổi từ 150 đến trên 200 μsec/ft ( Mendelson và Toksoz, 1985; Autric và Dumesnil, 1985; Fertl và Chilingar,1988; Dellenbach et al, 1983; Carpenter et al, 1989). trong đó nước sạch có giá trị 189 μsec/ft và trong khoáng vật tạo đá không chứa sét thay đổi từ 43 đến 55 μsec/ft. Trong hình minh hoạ số 1, đường cong được thể hiện qua thời gian di chuyển của sóng siêu âm tăng trong khu vực giàu hữu cơ tương tự như đường cong nơtron và mật độ. Nhìn chung, đường cong siêu âm không được sử dụng trực tiếp để định lượng vật chất hữu cơ nhưng nó đóng vai trò quan trọng trong nhiều phân tích khác nhau, mà sẽ được thực hiện sau đây. Vật chất hữu cơ có độ điện trở cao nhưng khi chúng tồn tại ở dạng pha rắn trong đá, thì điện trở của đá rất thấp do đó chúng ít ảnh hưởng đến khi được đo bằng các thiết bị wireline. Tuy nhiên, điện trở tăng lên đáng kể khi vật chất hữu cơ trưởng thành và bắt đầu sinh hydrocacbon. Hình minh hoạ số 1 cho thấy điện trở trong tầng Kimmeridge chỉ tăng nhẹ nhưng trong một vài ví dụ khác của Meyer và Nederlof (1984) thì điện trở tăng lên từ 10 đến 1000 Ωm trong tầng đá mẹ sinh dầu trưởng thành. Đường cong điện trở đã được sử dụng để chỉ ra sự hiện diện của các trầm tích giàu vật chất hữu cơ cùng với các đường cong khác nhưng nó thực sự tốt hơn khi được dùng để biểu hiện độ trưởng thành vật chất hữu cơ. Đường cong địa hóa hay nơtron xung động với vật chất hữu cơ Ngoài các đường cong được miêu tả ở hình 1 trên cùng với các thiết bị đo log hạt nhân được kết hợp lại tạo nên đường cong địa hoá. Các đường cong gamma và gamma quang phổ tự nhiên ghi nhận độ tập trung của Thorium, Uranium, Potassium. Ngoài ra, đường cong nơtron xung động cũng có thể được sử dụng để đo tỉ số C/O trong đá nhằm biểu hiện các tích tụ giàu hữu cơ (Lawrence et al.,1984). Đường cong nơtron xung động cũng có thể được sử dụng để kết hợp với đường cong quang phổ gamma tự nhiên và đo phóng xạ để xác định độ tập trung của các nguyên tố vô cơ như Al, Si, Ca, Fe, K, S, Ti, và Mg trong thành hệ (Hertzog et al., 1989). Kết hợp những yếu tố này có thể sử dụng tỉ số C/O để đánh giá tổng hàm lượng cacbon và các nguyên tố vô cơ khác, và để đánh giá hàm lượng cacbon dạng khoáng vật, để có thể dự đoán được một cách định luợng về hàm lượng TOC (Herron, 1986; Herron và Herron, 1998 Herron và Le Tendre, 1990) Hình minh hoạ số 3: Một ví dụ ở biển bắc do ông Passey et al. (1989-1990) dự đoán TC từ đường cong siêu âm và điệntrở đối với một thành hệ đã trưởng thành của mức độ biến đổi chất hữu cơ (LOM) 9-10. Chương II: CẢI TIẾN ĐƯỜNG CONG MULTILOG ĐỂ GIẢI ĐOÁN ĐỘ DỒI DÀO CỦA VẬT CHẤT HỮU CƠ Sự kết hợp của các đường cong gamma, điện trở, siêu âm và mật độ Dựa trên việc sử dụng các tài liệu thống kê về đừơng cong gamma ray, điện trở, siêu âm và mật độ ở 15 giếng khoan ở chín nước khác nhau, Meyer và Nederlof (1984) đã thống kê kỹ thuật nhận biết đá mẹ từ những đá không phải là đá mẹ. Họ sử dụng hàm lượng hữu cơ 1.5% theo trọng lượng TOC làm gía trị cutoff giữa hai loại đá này. Họ đã kết hợp các kiểu đường cong khác nhau (bức xạ gamma / siêu âm / điện trở, bức xạ gamma / mật độ / điện trở, siêu âm / điện trở và mật độ / điện trở ) để phân biệt các đá mẹ trong thành tạo. Muốn ứng dụng kỹ thuật này, một là ta chuyển đường cong điện trở về điều kiện 75oF (24oC ). Sau đó tính toán các giá trị thích hợp hay giá trị D từ các phương trình đã thiết lập sẵn, Ví dụ, các hàm được sử dụng cho tầng sét như sau : D=-8.094+ 0.739log10GR + 3.121 log10 Δt +0.399log10R75oF D= 0.817 + 0.856 log10GR – 7.524 log10ρb +0.292 log10 R75oF D=-6,906 + 3.186 log10 Δt +0.487 log10 R75oF D= 2.278 – 7.324 log10ρb +0.387 log10 R75oF (2) Từ những phương trình trên, nếu D có giá trị dương sẽ cho ta biết đá mẹ, còn giá trị âm sẽ cho ta biết không phải là đá mẹ. Điểm ưu việt của kỹ thuật này là nó không đòi hỏi sự chuẩn hóa dựa trên các yếu tố giếng khoan. Nó cho phép người sử dụng phải khảo sát một số lượng lớn các đường cong kết hợp do đó một đường cong sẽ không ảnh hưởng nhiều đối với việc giải đoán. Bên cạnh đó nó có nhược điểm là không mang tính định lượng, và với một vị trí cho trước có thể ta sẽ không thể có được một sự suy đoán tốt (Abrahão 1989) (3) Công tác thống kê của Meyer và Nederlof (1984) thực hiện bằng cách đối chiếu với các thông số . Một ví dụ để chứng minh công việc của Dellenbach et al. (1983) đã sử dụng đối chiếu ba thông số: điện trở và bức xạ gamma , điện trở và vận tốc truyền sóng siêu âm, vận tốc truyền sóng siêu âm và bức xạ gamma , lần đầu tiên được ghi nhận những dấu hiệu về bức xạ gamma và thời gian truyền của một thành tạo nghèo vật chất hữu cơ Ix=(GRlog – GRbarren shale) (Δtlog – Δtbarren shale) Thông số này có thể được sử dụng để chuẩn hóa đường tuyến tính tổng hàm lượng vật chất hữu cơ. Điểm tương đương giữa kỹ thuật của Dellenbachet al (1983) và Meyer Nederlof (1984) là nó giúp ta biết được rằng có thể ứng dụng hai kỹ thuật này vào một số giếng khoan để nhận biết các tầng giàu vật chất hữu cơ. Năm 1985, Mendelson và Toksoz đã đưa ra một cải tiến hơi khác trong việc giải đoán TOC từ các thông số log, do đó hai ông giải quyết vấn đề theo hai cách. Đầu tiên, hai ông xem vật chất hữu cơ như là một cấu thành của đá vào các đặc tính đã được biết trước và dự đoán hàm lượng TOC từ những phản ứng trên các đường cong. Mặc dù họ dựa vào sự tương xứng mang tính định lượng giữa những phản ứng trên các đường cong log và độ giàu vật chất hữu cơ, nhưng họ cho rằng nhìn chung các tính chất vật lý của vật chất hữu cơ thiếu nét đặc trưng và tính chất vật lý của khung đá quá điển hình nên khó có thể giải quyết vấn đề mang tính định lượng. Thứ hai là họ thực hiện các phân tích ngược trên năm giếng khoan mà trong đó gía trị TOC thay đổi trong khoảng từ 3 đến 10 phần trăm trọng lượng, TOC được đo theo giá trị siêu âm, nơtron, mật độ và gamma ray. Trong mỗi giếng khoan, họ đã thực hiện được việc dự đoán tương đối tốt hàm lượng TOC, nhưng họ nhận ra rằng không có phân tích nào có thể ứng dụng thành công cho các giếng khác. Điểm thuận lợi của việc xử lý số liệu theo kiểu định hàm lượng TOC , nhưng rất tốn kém trong việc chuẩn hóa mẫu lõi (hay mẫu vụn) tương đối chi tiết và qui mô ứng dụng của nó vẫn còn chưa xác định được. Định lượng về hàm lượng TOC từ giải đoán đường cong siêu âm và điện trở Phương pháp gần đây nhất trong việc minh giải đã quay trở lại vịêc cải tiến trong lĩnh vực vật lý dầu để minh giải hàm lượng vật chất hữu cơ từ những thông số của những phản ứng đường cong (Carpentier., 1989; Stocks và Lawrencce, 1990; Passey et al., 1989, 1990). Carpentier đã giới thiệu một kỹ thuật minh giải hàm lượng TOC từ đường cong siêu âm và mật độ. Nguyên tắc chủ đạo của sự cải tiến này là khi thời gian di chuyển của sóng siêu âm tăng cùng với điện trở giảm thì dẫn đến hàm lượng sét hay nước tăng, khi thời gian di chuyển của sóng siêu âm tăng cùng với điện trở tăng thì biểu thị hàm lượng vật chất hữu cơ tăng. Kỹ thuật của họ sử dụng mối quan hệ giữa trung bình thời gian và điện trở Archie để thiết lập phương trình phản ứng cho đường cong siêu âm và điệntrở trong một thành tạo bao gồm vật chất hữu cơ, nước khoáng vật sét và khung đá không chứa sét. Sau đó ta dùng mẫu lõi hay mẫu vụn của một giếng khoan chuẩn để chuẩn hoá giá trị Δt của vật chất hữu cơ. Khi có được một giải pháp khả quan các tác giả sẽ ứng dụng kỹ thuật vào một đá chuẩn hóa để có được một đường cong TOC liên tục phù hợp với mẫu lõi và mẫu vụn. Họ sẽ cho ví dụ mở rộng giải pháp đến các giếng khác trong một bồn, và khi kết quả giải đoán hàm lượng TOC của họ chuẩn hoá trên một hay hai giếng chính thì họ đã tương đối thành công. Khi phân tích những số liệu này, dựa trên mẫu vụn các tác giả đã cho thấy hai ưu điểm lớn của việc sử dụng giá trị lấy từ đường cong wireline. Đầu tiên là so mẫu vụn thì việc sử dụng các đường cong wireline cải tiến dựa trên các giải pháp theo chiều thẳng đứng. Cái thứ hai là mẫu vụn do bị nhiễu với các đá khác do đó số liệu này không có độ chính xác. Năm 1989, 1990, Passey cũng dựa trên cùng một nguyên lý về các đường cong siêu âm và điện trở để đưa ra một phương pháp minh giải hàm lượng cacbon trong chất hữu cơ, kỹ thuật minh giải sử dụng sự khác biệt giữa hai đường cong để điềm chỉ sự hiện diện của vật chất hữu cơ. Đây là một kỹ thuật ứng dụng việc minh giải các đường cong thông thường để xác định chất lượng của các tầng đá chứa dầu. Những cái mới của việc nghiên cứu này trong quá trình minh giải có sử dụng độ trưởng thành của vật chất hữu cơ để giúp cho ta có khả năng xác định được sự khác biệt giữa hai đường cong về hàm lượng TOC và mức độ biến đổi vật chất hữu cơ. Then chốt của công việc minh giải là một loạt các đường cong chuẩn hoá được lấy từ các dữ kiện của mẫu lõi và được sao thành những đường tương tự trong hình minh hoạ số 2. Phương trình cần thiết cho quá trình minh giải này là (4) Bởi vì trong quá trình minh giải vật chất hữu cơ được cho là không có đường cong chuẩn để phân chia nên giá trị 0,8% theo trọng lượng của TOC được chọn là giá trị cơ sở và được đưa vào kết qủa tính toán như trong phương trình (4). Ở hình minh họa số 3 nó giới thiệu một ví dụ về việc ứng dụng phương pháp minh giải này ở vùng Biển Bắc, trong đó sử dụng các tài liệu đường cong đã dự đoán khá tốt giá trị của hàm lượng TOC là 3% theo trọng lượng. Các kỹ thuật của Carpentier 1989 và Passey năm 1989, 1990 cho ta một đường cong liên tục về độ dồi dào của vật chất hữu cơ với giải pháp tốt với một giải pháp tốt hơn việc sử dụng mẫu lõi. Những kỹ thuật này cho ta giá trị định lượng tốt của TOC hay ít ra cũng cho ta những thông tin định tính tốt. Việc cải tiến của Carpentier 1989 đòi hỏi phải được chuẩn hoá giá trị TOC trong một đơn vị địa chất chuẩn vì người ta cho rằng giữa những thành tạo đã được chuẩn hoá và các thành tạo minh giải có nét tương đồng nhau về đặc điểm địa chất. Tuy nhiên, Passey et al dùng phương pháp kỹ thuật hiệu chỉnh giá trị Δlog R, TOC và mức biến đổi vật chất hữu cơ (LOM) Hình minh hoạ số 4: Một ví dụ ở bồn Pari về TC được ước lượng tỉ số C/O không thay đổi (những vòng tròn liên thông với nhau) và TOC được ước lượng từ tỉ số C/O không thay đổi với tốc độ 600 dặm/giờ. Dữ liệu mẫu lõi (chấm đặc sít) được cung cấp từ sự so sánh. Lưu ý sự khác nhau lớn nhất giữa TC và TOC vì liên quan sự tập trung khoáng vật cacbonat nhiều trong thành hệ (Herron và Le Tendre, 1990.) Cải tiến về mặt địa hóa trong việc minh giải tổng hàm lượng cacbon trong chất hữu cơ (5) Một cách hoàn toàn khác, trong kỹ thuật này việc xác định hàm lượng vật chất hữu cơ dựa trên việc sử dụng chỉ số C/O đo được từ đường cong neutron xung động để tính hàm lượng cacbon trực tiếp từ thành tạo, dựa trên mối quan hệ Trong đó hàm lượng oxy trong thành tạo là giá trị được ước tính dựa trên độ rỗng của thành tạo (theo Herron 1986, 1987; Herron và Herron, 1990; Herron và Le Tendre, 1990). Then chốt của công việc minh giải này là ước tính thành phần oxy trong thành tạo trên một phép lặp. Thành tạo được chia làm hai thành phần bằng cách sử dụng đường cong mật độ: thành phần khoáng vật với 50% trọng lượng oxy và phần độ rỗng chứa nước với 89% trọng lượng oxy. Tổng hàm lượng cacbon trong giải pháp này được xem như là một kerogen với hàm lượng oxy khoảng 6% trong lượng và tính toán giá trị tổng hàm lượng cacbon mới. Đường cong Ca và Mg, từ đường cong nơtron xung động được sử dụng để xác định hàm lượng canxit và dolomit trong thành tạo và giá trị tương ứng cacbon vô cơ được chuyển hoá từ tổng hàm lượng cacbon thành TOC. Điều thuận lợi chính của phương pháp này là nó khá nhạy với một lượng nhỏ cacbon hữu cơ và không yêu cầu chuẩn hoá với số liệu từ mẫu lõi. Độ tin cậy của giá trị C/O đo được rất thấp ở tốc độ log bình thường, trong khi độ tin cậy của các số liệu log rất cao nếu đo tại chỗ hoặc tốc độ chậm. Hình minh hoạ số 4 cho ta một ví dụ về việc ứng dụng kỹ thuật này trong một khoảng nhỏ của tầng sét Toar

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docỨng dụng đường cong wireline để đánh giá tiềm năng của đá mẹ.doc
Tài liệu liên quan