Bài giảng Địa vật lý giếng khoan - Phần 9 Minh giải tài liệu Địa vật lý giếng khoan

1ðỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN TS. Lê Hải An Bộ mơn ðịa vật lý, Khoa Dầu khí, TRƯỜNG ðẠI HỌC MỎ - ðỊA CHẤT Minh giải tài liệu ðVLGK (Log Interpretation) 2Các phương trình Archie Các phương trình Archie S w =? 3Các phương trình Archie Matrix water oil Sw = Swirr + Sw"free" So = Soresidual + So"free" ðộ bão hịa nước S w , độ bão hịa dầu S o Các phương trình Archie • Archie (1942) làm thí nghiệm với các mẫu đá cát kết khác nhau của các vỉa chứa ở Gulf Coast. • ðo độ rỗng, độ thấm và điện trở suất của các mẫu đá sau khi đã bão hịa chúng bằng nước mặn với nhiều độ khống hĩa khác nhau, thay đổi từ 20 đến 100.000 ppm NaCl tương đương. • Phát hiện ra mối quan hệ tuyến tính giữa điện trở suất của đá bão hịa 100% nước (R o ) và điện trở suất của nước (R w ) • Tỉ số F giữa R o và R w được gọi là yếu tố thành hệ 4Các phương trình Archie • F là hằng số với cùng một mẫu đá (độ rỗng khơng thay đổi) • Khi độ rỗng Φ giảm thì R o giảm và F cũng giảm F: yếu tố thành hệ (formation factor) R o : điện trở suất đá bão hịa 100% nước R w : điện trở suất nước vỉa wR RF 0= Các phương trình Archie • Archie vẽ yếu tố thành hệ F và độ rỗng Φ trên thang logarit và phát hiện ra một quan hệ tuyến tính nữa m F Φ = 1 • m thay đổi từ 1.8 đến 2 và cho biết độ dốc của đường quan hệ tuyến tính mtg =α 5Các phương trình Archie • Tổng quát m aF Φ = a: hệ số mơi trường m: hệ số gắn kết xi măng Cát kết: a=0.81, m=2 a=0.62, m=2.15 ðá vơi: a=1, m=2 Các phương trình Archie m aF Φ = Mỏ Bạch Hổ Oligoxen: a=0.71, m=1.86 Mioxen: a=1, m=1.8 Mỏ ðại Hùng Cát kết: a=1, m=1.74 ðá vơi: a=1, m=1.84 6Các phương trình Archie • Archie cho bão hịa mẫu đá một phần hydrocarbon và đưa ra một hệ số tuyến tính thứ hai I gọi là chỉ số điện trở (resistivity index) 0R RI t= R t : điện trở suất của đá bão hịa một phần hydrocarbon R o : điện trở suất của đá bão hịa 100% nước I: chỉ số điện trở Các phương trình Archie R o R t 7Các phương trình Archie R o R t ðộ bão hịa nước S w tăng ðiện trở suất R t giảm Các phương trình Archie • Vẽ I và S w trên thang logarit, Archie phát hiện tiếp một quan hệ tuyến tính nữa n wS I 1= n: hệ số bão hịa (~2) 8Các phương trình Archie • Tổng quát n w t S b R RI == 0 Mỏ Bạch Hổ Oligoxen: b=1.04, n=2.19 Mỏ ðại Hùng Cát kết: b=1, n=1.93 ðá vơi: b=1, n=2.21 Các phương trình Archie • Kết hợp các phương trình Archie ở trên n w m w t S RR Φ = t m wn w R RS Φ = 9Các phương trình Archie • Tổng quát t m wn w R RbaS Φ = .. t m wn w R RbaS Φ = .. Xác định các tham số trong phương trình Archie 10 • a • b • m • n • R w • R t • Φ Xác định các tham số trong phương trình Archie • a • b • m • n • R w • R t • Φ Xác định các tham số trong phương trình Archie 11 Xác định các tham số trong phương trình Archie • a • b • m • n 1. Từ số liệu đo ghi được trên mẫu lõi 2. Từ tài liệu ðVLGK (Pickett Plot, Hingle Plot) Xác định các tham số trong phương trình Archie • R w • R t • Φ 1. Từ tài liệu đo ghi ðVLGK 12 Xác định các tham số trong phương trình Archie Xác định hệ số a, m m aF Φ = Φ−= logloglog maF aF loglog = Khi Φ = 100% Logarit hĩa 2 vế Xác định các tham số trong phương trình Archie Xác định hệ số a, m Khi vẽ trên thang logarit giá trị Φ và F thì quan hệ giữa chúng là đường thẳng cĩ gĩc dốc là – m và cắt Φ= 100% tại a 0.1 1 10 100 0.1 1 Φ F a = 0.9 m =2.18 13 w t o Sn R R log.log = Xác định các tham số trong phương trình Archie Xác định hệ số n n wo t SR R 1 = Logarit hĩa 2 vế Khi vẽ R o /R t và S w lên thang logarit được quan hệ là đường thẳng cĩ gĩc dốc là n Xác định các tham số trong phương trình Archie Xác định hệ số n 0.01 0.1 1 0.1 1 Sw R o /R t n=2 14 Xác định các tham số trong phương trình Archie Bài tập 1: Xác định tham số a và m: Xác định các tham số trong phương trình Archie Bài tập 2: Xác định tham số n: 15 Xác định các tham số trong phương trình Archie Bài tập 2: Xác định tham số n: Flow chart 16 Bulk Volume Water Φ= wSBVW • Nếu BVW xác định tại một vài độ sâu khác nhau của thành hệ mà là hằng số hoặc rất gần nhau thì thành hệ đĩ là đồng nhất và tại điều kiện bão hịa nước dư S wi • Khi mà thành hệ tại S wi thì nước trong thành hệ sẽ khơng dịch chuyển được bởi vì bị giữ bởi áp suất mao dẫn giữa hạt • Hydrocarbon khai thác được ở các thành hệ này sẽ khơng cĩ nước (water- free hydrocarbon production) Archie Principles © Schlumberger 17 Acknowledgments Schlumberger Baker Atlas Halliburton