1. Środowisko pomiarowe w geofizyce otworowej
1, 23. Zastosowanie profilowania PS
- ocena litologii, wyznaczanie formacji porowatych i przepuszczalnych, ocena zailenia na podstawie obniżenia amplitudy anomalii PS w formacjach zailonych, wyznaczanie mineralizacji wody złożowej
2.Przedyskutuj jak profilowanie oporności odnosi się do solanek, gazów i skał ilastych.
Dla iłów: minerały ilaste stanowią wyjątek wśród innych minerałów pod względem zdolności do przepływu prądu elektrycznego. Obecność min ilastych w skale powoduje spadek jej oporności właściwej.
Rxo=Ri=Rt
Dla solanek: Proces filtracji płuczki do porowatej przepuszczalnej skały nasyconej solanką prowadzi zwykle do wzrostu oporności medium wysycającego przestrzeń porową w strefach przemytej i filtracji, a w konsekwencji do wzrostu oporności warstw tych stref w porównaniu do stanu naturalnego.
Rxo>Ri>Rt
Dla gazów: w warstwach nasyconych węglowodorami następuje obniżenie procesu filtracji, oporność strefy filtracji jest niższa niż warstw poza obszarem filtracji.
Rxo<Ri<Rt
2. Kiedy stosujemy profilowanie sterowane a kiedy indukcyjne?
Profilowanie sterowane POst stosuje się z wykorzystanie prądów stałych. Płuczka powinna przewodzić prąd elektryczny. POst daje najlepsze wyniki gdy ośrodek jest wysokooporowy a płuczka nisko.
Profilowanie indukcyjne - w otworach wypełnionych płuczką nie przewodzącą prąd wykonujemy profilowanie indukcyjne. Korzystamy z prądu zmiennego.
3. Z czego składa się sonda akustyczna i jakiego pomiaru dotyczy?
Profilowanie sondami akustycznymi obejmuje szereg pomiarów wykonywanych w otworach, wykorzystujących prędkość rozchodzenia się fal sprężystych w ośrodku skalnym. Standardowy pomiar przy PA daje czas interwałowy fali podłużnej.
Sonda jednoodbiornikowa - składa się z generatora fal sprężystych i detektora.
Sonda dwuodbiornikowa - mamy dwa detektory.
Sonda kompensacyjna - ma dwa nadajniki i 4 odbiorniki.
3. Zastosowanie profilowań akustycznych:
- oceny litologii
- wyznaczenia porowatości ogólnej
- utworzenie modelu prędkościowego dla potrzeb sejsmiki
- do akustycznego obrazowania ścian otworu
- wyznaczenie dynamicznych modułów sprężystych
3, 20. Wyniki dla profilowań PGG i sPGG // Co otrzymuje się w profilowaniu PGG i sPGG?
Dla PGG
- krzywa RHOB (gęstość objętościowa)
- krzywa DRHO( poprawka do krzywej gęstości) - wskazuje na wpadkę lub niską wiarygodność oznaczenia gęstości. Jeśli poprawka mała gęstość dobrze oznaczona.
Dla sPGG
- krzywa RHOB, DRHO,
- Indeks adsorpcji fotoelektrycznej- Pe wskazuje na wielkośc prawdopodobieństw że proces
absorpcji fotoelektrycznej będzie miał miejsce w danym pierwiastku. Mierząc go mamy informację o możliwości występowania pierwiastków. Jednostka [barn/elektron]
4,16,46, 56. Strefy wokół otworu:
1.Płuczka wypełniająca otwór wiertniczy
2.Osad ilasty (płuczka filtruje do ośrodka porowatego - to na ścianie pozostaje frakcja stała, tworzy ona warstewkę o różnej grubości do 2mm )
3.Strefa przemyta (jest częścią strefy filtracji położoną najbliżej ściany otworu)
4.Strefa filtracji (jest cylindryczną, współśrodkową z otworem strefą formacji skalnej. W jej przestrzeni porowej występują filtraty płuczki i media, które pierwotnie wypełniały przestrzeń porową)
5.Warstwa niezmieniona
5. Narysuja anomalię na poznanych profilowaniach w piaskowcach PSr, PS
6, 21. Electric imaging i Acuostic imaging
Electric imaging - elektryczne obrazowanie ścianki otworu. Profilowanie oporności z wykorzystaniem sondy EMI, ARI. Zasięg radialny ogranicza się do ścian otworu.Pozwala na dokładne wyznaczenie litologii oraz porowatości, a także na określenie współczynnika nasycenia cienkich warstewek o miąższości rzędu 0,2m.
Acuostic imaging - sonda wykorzystująca prędkość rozchodzenia się fal sprężystych w ośrodku skalnym służąca do obrazowania ścianki otworu. Skaner nie może być stosowany, gdy płuczka jest o dużej gęstości.
7, 10 .Ile profilowań powinno się wykonywać w odwiertach
Poprawne wykonanie pomiaru w odwiertach wymaga 3 profilowań o różnym zasięgu radialnym, by dostać oporność strefy: przemytej Rxo, filtracji Ri, poza strefą filtracji Rt.
8.Jak dzielimy skały ze względu na naturalną promieniotwórczość
- o dużej promieniotwórczości ( głębokowodne iły, łupki, sole potasowe, fosforyty )
- o średniej promieniotwórczości ( iły piaszczyste, łupki)
- o niskiej promieniotwórczości ( piaski, piaskowce, dolomity, gipsy, margle, sól kamienna, węgiel kamienny i brunatny, anhydryt )
9.Podaj wzór Williego do wyznaczania porowatości ogólnej z PA i wzór do wyznaczania porowatości PGG
11. jak litologia wpływa na porowatość w PA i PGG?
Dla PA- Aby poprawnie oznaczyć porowatość należy wziąć poprawkę na parametry:
- Zailenie skał: wzrost czasu interwałowego oraz podwyższenie określonej porowatości
- Medium porowate(gaz, ropa): porowatość ogólna jest zawyżona i należy stosować poprawki
- Brak zwięzłości skał: znaczny wzrost czasu interwałowego oraz porowatości ogólnej
Dla PGG- gęstośc szkieletu (matrycy), konieczna do obliczenia porowatości ogolnej wynika bezpośrednio z litologii.
12.Jak można wyznaczyć oporność wody złożowej za pomocą PS?
Oporność wody złożowej wyznaczamy przy pomocy wzoru na statystyczną anomalię Eps.
13. narysować różne przekroje otworów w różnych profilowaniach geologicznych oraz towarzyszące im anomalie.
14.62 zastosowanie profilowania PG i sPG
PG:
- ustalenie granic warstw, rozróżnienie skał zasilonych i niezailonych, wyznaczenie zawartości iłów, wyznaczenie strefy o silnej promieniotwórczości
sPG:
- j.w oraz identyfikacja min ilastych, obliczenie ciepła ziemi, wyznaczenie szczelin
15. Skaner akustyczny
Sonda ta przeznaczona jest do akustycznego obrazowania ściany otworu i rur okładzinowych.
Składa się z części elektronicznej, z układem orientacji przyrządu, i silnika napędowego z obrotową głowicą akustyczną. Sondę stosuje się zarówno w zarurowanych jak i nie zarurowanych otworach. Nie może być używany gdy uzyta płuczka jest dużej gęstości.
17.Rodzaje profilowań neutronowych:
Należa do grup pomiarów radiometrycznych. Używamy w nich źródła neutronowe.
- PNNnt- neutrony nadtermiczne.
- PNNt- neutrony termiczne
- SPNG- kwanty gamma
- IPN- impulsowe profilowanie neutronowe
18. Dynamiczne parametry sprężystości In situ
Dynamiczne moduły sprężystości jak również prędkości fal podłużnych i poprzecznych wahają się w dużych przedziałach w zależności od typu litologicznego skał porowatości oraz medium nasycającego przestrzeń porową. Wyznaczamy je na podstawie: modułu Young'a, modułu odkształcenia postaci, modułu odkształcenia objętości i współczynnika Poissona
19. Przyczyny powstawania anomalii PS.
- dyfuzja
- adsorpcja
- utlenianie i redukcja
- filtracja
Dotyczy skał porowatych i przepuszczalnych
22. Jak profilowanie oporności wpływa na min. ilaste?
Minerały ilaste stanowią wyjątek wśród innych minerałów pod względem zdolności do przepływu prądu elektrycznego. Obecność min ilastych w skale powoduje spadek jej oporności właściwej.
24. Sonda akustyczna- budowa i pomiar
Standardowa sonda akustyczna składa się z nadajnika(generatora) fal akustycznych oraz odbiornika(sonda jednoodbiornikowa). Istnieją też sondy o większej ilości generatorów i odbiorników (sonda trójelementowa, kompensacyjna)
Sondy standardowe dają informację o prędkości rozchodzenia się fali w strefie przemytej. Aby uzyskać informację o prędkości rozchodzenia się fali poza strefą filtracji należy stosować sondy o wydłużonym rozstawie (LSS, PWS)
25, 32 Rodzaje profilowań oporności:
-Profilowanie oporności potencjałowej POp- anomalie symetryczne względem środka warstwy. W warstwach o dużej miąższości h > Lp oporność pozorna bliska oporności rzeczywistej. W warstwach o małej miąższości h<LP obserwujemy inwersję.
- Profilowanie oporności gradientowej POg - anomalie niesymetryczne względem środka warstw. Wyznaczamy granicę warstwy na podstawie ekstremum. W warstwie wysokooporowej minimum jest w stropie a maksimum jest w spągu.
Są to profilowania klasyczne najstarsze dające oporność pozorną mocno zniekształconą wpływem otworu z powodu małego zasięgu radialnego.
- Profilowanie oporności sterowane POst - linie sił pola elektrycznego są tak sterowane by uzyskać informacje z ośrodka, a nie z poza obszaru. Linie sił pola uwarunkowane są do skał. Dają najlepsze wyniki gdy ośrodek jest wysokooporowy a płuczka nisko.
Najbardziej popularnym pomiarem przy POst jest pomiar wykonywany podwójnym laterologiem ( 2 pomiary na raz)
LLd - laterolog dalekiego zasięgu - profilowanie Rt
LLs - laterolog krótkiego zasięgu - profilowanie Ri
- mikroprofilowanie oporności mPO -
MSFL - mikrosferyczna sonda sterowana - profilowanie Rxo. Sondy te mają większą pionowa rozdzielczość przez co pokazują więcej anomalii niż sondy LLs i LLd
- Profilowanie indukcyjne - wykonujemy w otworach z płuczką nie przewodzącą prądu elektrycznego, korzystamy z prądu zmiennego. Dual induction (DIL) = ILm + ILd ( srefa przemyta + strefa filtracji).
- Elektryczne obrazowanie ścianki otworu - EOŚO
26. Anomalie
Statyczna Anomalia Eps - jest wywołana procesami fizykochemicznymi związanymi z potencjałem utl - red. Jest to anomalia statyczna.
Dynamiczna anomalia Ups - rejestrowana w rzeczywistości w roztworze odzwierciedla wpływ miąższości warstwy i zmiennej średnicy oraz oporności warstwy, skał otaczających, płuczki i ewentualnej strefy filtracji.
27. Parametry wpływające na prędkość fal sprężystych.
- skład mineralny
- porowatość i kształt porów
- medium porowe
- zawartość minerałów ilastych
- spoiwo
- wiek skał
- temperatura
- szczelinowatość
- naprężenia w górotworze
28. Co oznacza, że sondy do profilowań geofizyki otworowej o różnej długości mają różny zasięg radialny i pionową rozdzielczość.
Sondy o małych długościach dają oporność pozorną mocno zniekształconą ponieważ mają mały zasięg radialny czyli zbierają informacje z małego obszaru. Zasięg radialny to obszar z którego przyrząd pomiarowy zbiera informacje. Jak sonda ma dużą pionową rozdzielczość tzn, ze pokazuje więcej anomalii geologicznych ośrodka.
29. Na czym polega udział potencjału dyfuzyjnego i adsorpcyjnego w tworzeniu anomalii PS?
Potencjał dyfuzyjny - proces dyfuzji jonów zachodzi w momencie zetknięcia się 2 roztworów o różnej koncentracji soli. W przypadku ośrodka skalnego są to woda złożowa i płuczka wiertnicza. Jeśli w obu cieczach występują tylko jony NaCl to z roztworu o wyższej koncentracji dyfundują jony Na+ i Cl- do roztwory o niższej koncentracji.
Potencjał adsorpcyjny- jest związany z obecnością skał ilastych otaczających warstwy przepuszczalne. Skały ilaste zachowują się jak przegroda ( membrana). Przepuszczająca tylko jony Na+ a zatrzymujące Cl-
30. Jak obliczyć zailenie w PG?
Vił = (I - Imin) / (Imax - Imin)
wskazania kanału sumarycznego w badanej warstwie, przez Imin analogiczne wskazania w warstwie czystej (niezailonej) a przez Imax wskazania w łupkach (maksymalne zailenie)
31. Zastosowanie PG.
- ustalenie granic warstw, rozróżnienie skał zasilonych i niezailonyh, wyznaczanie zawartości iłów, wyznaczanie strefy o silnej promieniotwórczości.
33. Jak wyznaczyć prędkość fali P?
Czas interwałowy (prędkość fali P podłużnej) rejestrowany przy standardowym profilowaniu akustycznym obliczamy ze wzoru:
Vp = 1/ ∆ Tp
37.Czym różni się laterolog od sond indukcyjnych?
Laterolog - pomiar dokonywany z wykorzystaniem płuczki przewodzącej prąd elektryczny. Profilowanie jest wykonywane przy użyciu prądów stałych, daje najlepsze wyniki gdy ośrodek jest wysokooporowy a płuczka nisko.
Sonda indukcyjna - pomiar dokonywany z wykorzystaniem płuczki nie przewodzącej prąd elektryczny. Profilowanie jest wykonywane przy użyciu prądów zmiennych
38. Narysuj linie charakterystyczną dla iłów w PS i zinterpretować.
39. Wzór na porowatość ogólną dla PGG.
ᶲog=ℓma-RHOB/ℓma - ℓmf
ℓma- gęstość szkieletu
47. Czym się różni profilowanie opornościowego od indukcyjnego?
Profilowanie oporności klasyczne i sterowane - wykonujemy z wykorzystaniem płuczki przewodzącej prąd elektryczny. Profilowanie jest wykonywane przy użyciu prądów stałych, daje najlepsze wyniki gdy ośrodek jest wysokooporowy a płuczka nisko.
Profilowanie indukcyjne - dokonywane z wykorzystaniem płuczki nie przewodzącej prąd elektryczny. Profilowanie jest wykonywane przy użyciu prądów zmiennych.
48.58. Opisać PGG i litologiczno-gęstościowe.
PGG - Kwanty gamma emitowane ze źródła w sondzie oddziaływają przez efekt Comptona lub efekt fotoelektryczny. W wersji podstawowej rejestrujemy 2 krzywe ( sondy gęstościowe)
RHOB - gęstość objętościowa ośrodka [g/cm3]
DRHO - poprawka do krzywej gęstości [g/cm3]
Litologiczno gęstościowe PGG - polega na rejestracji kwantów gamma w dwóch przedziałach energetycznych. Pozwala na określenie, oprócz gęstości skały , także jej liczby atomowej, zawierającej się w specjalnie dla tego celu zdefiniowanym indeksie absorpcji fotoelektrycznej Pe. Pozwala na identyfikację piaskowców dolomitów i wapieni.
52. Narysuj profile dla PS, PO, PA, PG, PGG
53. Czym różnią się sondy PO i PG od sond PGG i PS
54. Napisać wzór Williego oraz wymienić poprawki jakie należy obliczyć , aby otrzymać porowatość ogólną PA
Porowatość ogólna ze wzoru obciążona jest wpływem litologii. Należy ja skorygować na wpływ zailenia, obecność gazów, brak kompakcji.
57. Czym się różni POst od PI
Post- pomiar dokonywany z wykorzystaniem płuczki przewodzącej prąd elektryczny. Profilowanie jest wykonywane przy użyciu prądów stałych, daje najlepsze wyniki gdy ośrodek jest wysokooporowy a płuczka nisko.
PI- pomiar dokonywany z wykorzystaniem płuczki nie przewodzącej prąd elektryczny. Profilowanie jest wykonywane przy użyciu prądów zmiennych.
61. Napisz prawa Archiego.
I prawo Archiego
Pp=F=Ro/Rw=1/ (ᶲ)ef
Pp- parametr oporności
Rt opornosc warstwy nasyconej weglowodorami i wodą
Ro oporność warstwy w 100% nasyconej solami
Rw oporność tej solanki
(ᶲ)ef porowatość efektywna (suma porów)
II prawo Archiego
P=Ir=Rt/Ro=1/Sw2
Rt- opornosc warstwy nasyconej
Sw- wspolczynnik nasycenia węglowodorami
Ro oporność warstwy w 100%
nasyconej solami
*równania te obowiązują w skalach niezailonych
63.66.Moduł prędkościowy
Służy do przeliczeń skali prędkości na głębokość, standardowy pomiar przy PA daje czas interwałowy fali podłużnej. Model prędkościowy jest wykorzystywany przy generowaniu sejsmogramów syntetycznych i interpretacji pionowych profilowań sejsmicznych.
64.Parametry profilowania PO i PA.
Parametry PO:
Pp- parametr oporności
Rt opornosc warstwy nasyconej weglowodorami i wodą
Ro oporność warstwy w 100% nasyconej solami
Rw oporność tej solanki
(ᶲ)ef porowatość efektywna (suma porów)
Sw- wspolczynnik nasycenia węglowodorami
Parametry PA:
(ᶲ)- porowatość ogólna
ΔTpa
ΔTf , ΔTma - czas interwałowy w cieczy i szkielecie skalnym