GEOFIZICĂ DE SONDĂ

349

CUPRINS

Pagina 1. NOłIUNI INTRODUCTIVE 1

1.1. InvestigaŃia geofizică a sondelor 1 1.2. Metode geofizice de investigatie a sondelor – clasificare 8 1.3. Tehnologia efectuării operaŃiilor geofizice la sondă 11

2. PROPRIETĂłILE PETROFIZICE ALE ROCILOR COLECTOARE ŞI ROCILOR PROTECTOARE

16

2.1. Rezistivitatea sistemului rocă – fluid 16 2.1.1. DefiniŃii 16 2.1.2. Rezistivitatea mineralelor şi a rocilor 18 2.1.3. Rezistivitatea apei de zăcământ şi a hidrocarburilor 22

2.2. Factorul de rezistivitate al formaŃiei 30 2.2.1. RelaŃii de definire. DependenŃa factor de rezistivitate a formaŃiei – porozitate 30 2.2.2. RelaŃia de dependenŃă factor de formaŃie – saturaŃie 36 2.2.3. InfluenŃa anizotropiei asupra rezistivităŃii rocilor 41 2.2.4. InfluenŃa conŃinutului în argilă asupra rezistivităŃii rocilor 44

3. CONDIłII DE MĂSURARE ÎN SONDELE TUBATE 45 3.1. Fenomenul de invazie 45 3.2. DistribuŃia fluidelor 49 3.3. DistribuŃia rezistivităŃilor 51

4. POTENłIALUL SPONTAN 58 4.1. Fundamentarea fizico-chimică a potenŃialului spontan 58

4.1.1. Procesul de difuzie şi potenŃialului de difuzie 58 4.1.2. Procesul de adsorbŃie şi potenŃialul de adsorbŃie 62 4.1.3. PotenŃialul de difuzie-adsorbŃie 63 4.1.4. Procesul de electrofiltraŃie şi potenŃialul de electrofiltraŃie 65 4.1.5. Procesul de oxidare-reducere şi potenŃialul de oxidare-reducere 67

4.2. PotenŃialul spontan total, potenŃialul spontan înregistrat şi potenŃialul spontan static 69 4.2.1. PotenŃialul spontan total 69 4.2.2. PotenŃialul spontan static 71 4.2.3. PotenŃialul spontan înregistrat 71

4.3. Forma de reprezentare a diagrafiei potenŃialului spontan 73 4.4. Interpretarea calitativă şi cantitativă a potenŃialului spontan 78

5. DETERMINAREA REZISTIVITĂłII ROCILOR. FUNDAMENTAREA FIZICO-MATEMATICĂ

83

5.1. Determinarea rezistivităŃii în mediu omogen şi izotrop 86 5.2. Dispozitive de rezistivitate 92

5.2.1. Dispozitive reale de rezistivitate 92 5.2.2. Dispozitive ideale 100

5.3. Caracteristicile dispozitivelor de rezistivitate 103 6. METODE ELECTRICE CU DISPOZITIVE NEFOCALIZATE 108

6.1 Carotajul electric standard 108 6.1.1. Caracteristicele dispozitivelor carotajului electric standard 108 6.1.2. Înregistrarea diagrafiei electrice standard 109 6.1.3. Forma de reprezentare a diagrafiei electrice standard 112

6.2. Alte procedee de carotaj electric standard 114 6.2.1. Carotajul electric special 114

GEOFIZICĂ DE SONDĂ

350

6.3. AplicaŃiile diagrafiei electrice standard 117 6.3.1. LUCRAREA NR.1 – Determinarea limitelor şi grosimii stratelor poros-

permeabile din Carotajul Electric Standard, curba de potenŃial spontan

118 6.3.2. LUCRAREA NR.2 – Determinarea limitelor şi grosimii stratelor poros-

permeabile din Carotajul Electric Standard, curbele de rezistivitate 3,0ρ şi 15,2ρ

123

6.4. Carotajul electric lateral 134 6.4.1. Metoda DRR 134 6.4.2. Interpretarea diagrafiei DRR 140 6.4.3. LUCRAREA NR.3 – Determinarea rezistivităŃii reale ρ R, a rezistivităŃii

zonei de invazie, ρ i şi a diametrului de invazie, Di din carotajul electric lateral - metoda D.R.R.

144

6.5. Microcarotajul standard 160 6.5.1. Principiul şi caracteristicile dispozitivelor de microcarotaj standard 160 6.5.2. Răspunsul microcarotajului standard şi forma de reprezentare a diagrafiei 162 6.5.3. Interpretarea diagrafiei de microcarotaj standard 164

7. CAROTAJUL ELECTRIC FOCALIZAT DE TIP LATEROLOG 169 7.1. Domeniile de aplicabilitate ale carotajului electric focalizat de tip laterolog 169 7.2. Macrodispozitive focalizate de tip laterolog 171

7.2.1. Dispozitivul Laterolog-7 171 7.2.2. Dispozitivul Laterolog-3 178 7.2.3. Dispozitivul focalizat – Dual Laterolog 180

7.3. Forma de prezentare a diagrafiei electrice focalizate 184 7.4. Interpretarea şi aplicaŃiile diagrafiei focalizate de tip laterolog 186

7.4.1. Interpretarea calitativă şi cantitativă 186 7.4.2. AplicaŃiile diagrafiei electrice focalizate – Laterolog şi Dual-Laterolog 188

7.5. Microcarotajul focalizat 189 7.5.1. Microlaterologul 190 7.5.2. Microcarotajul ”proximity-log” 191 7.5.3. Microcarotajul cu focalizare sferică – MSFL 192 7.5.4. Răspunsul dispozitivelor de microcarotaj focalizat şi forma de reprezentare

a diagrafiei

193 7.5.5. LUCRAREA NR. 4 - Determinarea rezistivităŃii subzonei spălate, ρ io din

diagrafia de MSFL

195 7.5.6. Interpretarea diagrafiei de microcarotaj focalizat 199 7.5.7. AplicaŃiile diagrafiei electrice cu microdispozitive 201 7.5.8. LUCRAREA NR. 5 - Determinarea rezistivităŃii reale din, ρ R şi a

diametrului de invazie, Di, din carotajul electric Dual-laterolog (DLL)

203

8. CAROTAJUL INDUCTIV 209 8.1. Scurt istoric 209 8.2. Fundamentarea teoretică pe baza inducŃiei electromagnetice 210

8.2.1. Caracteristicile de investigare radială şi verticală 212 8.2.2. Dispozitive de carotaj inductiv 213

8.3. Răspunsul dispozitivului inductiv în mediu cu stratificaŃie plan-paralel 217 8.4. Răspunsul dispozitivului inductiv în mediu cu limite de separaŃie cilindrice infinit

lungi

218 8.5. Variante de carotaj inductiv şi forma de prezentare a diagrafiei 220

8.5.1. Carotajul electric – inducŃie (CEI) 220

GEOFIZICĂ DE SONDĂ

351

8.5.2. Carotajul dual inducŃie – laterolog (DIL) 222 8.6. Interpretarea diagrafiei inductive 224

8.6.1. Interpretarea calitativă 224 8.6.2. Interpretarea cantitativă 225

8.7. AplicaŃiile carotajului inductiv 229 8.7.1. LUCRAREA NR. 6 - Determinarea rezistivităŃii reale din, ρ R şi a

diametrului de invazie, Di, din carotajul Dual InducŃie Laterolog (DIL)

230

9. CAROTAJUL RADIOACTIV 237 9.1. Radioactivitatea naturală a rocilor 237

9.1.1. RadiaŃia alfa 240 9.1.2. RadiaŃia beta 242 9.1.3. RadiaŃia gama 244 9.1.4. ProprietăŃile radioactive ale rocilor 245

9.2. Fundamentarea teoretică a carotajului neutronic 248 9.2.1. InteracŃiunea radiaŃiei gama cu materia 248 9.2.2. Surse de neutroni 251 9.2.3. Fenomene de interacŃiune 253

9.3. SecŃiunea transversală de interacŃiune a neutronilor cu mediul 255 9.4. Metode radioactive de cercetare a sondelor 257

9.4.1. Carotajul radiaŃiei gama naturale 258 9.4.2. LUCRAREA NR. 7 – Determinarea conŃinutului în argilă al colectoarelor 262 9.4.3. Carotajul de densitate gama-gama 267 9.4.4. Carotajul neutronic 273 9.4.4.1. Carotajul neutron - gama 278 9.4.4.2. Carotajul neutron – neutron 280 9.4.5. Carotajul neutronic compensat CNL 287

10. CAROTAJUL ACUSTIC 292 10.1. ProprietăŃile elastice ale rocilor 292

10.1.1. Parametrii elastici 293 10.1.2. Factorii care influenŃează proprietăŃile elastice ale rocilor 295 10.1.3. EcuaŃia undelor, unde longitudinale şi unde transversale 296

10.2. Dispozitive de investigare pentru carotajul acustic 300 10.2.1. Dispozitiv monoreceptor 301 10.2.2. Dispozitiv dual 304 10.2.3. Dispozitiv compensat 306 10.1.4. Raza de investigare a dispozitivului de carotaj acustic 307 10.1.5. Răspunsul dispozitivelor de carotaj acustic 308

10.3. Tipuri de carotaj acustic 310 10.3.1. Carotajul acustic de viteză 311 10.3.2. Carotajul acustic de cimentare 316 10.3.3. LUCRAREA NR. 8 – Determinarea porozităŃii prin metode singulare.

Carotajul neutronic, carotajul de densitate gama-gama, carotajul acustic de viteză

328 10.3.4. LUCRAREA NR. 9 – Determinarea porozităŃii prin metode duale CN-CD,

CN-CA, CD-CA.

337 10.3.5. LUCRAREA NR. 10 - Determinarea conŃinutului în fluide şi a

coeficienŃilor de saturaŃie, Sa şi Sh

343 Bibliografie 345