35..Naturalna promieniotwórczość skał. Naturalna promieniotwórczość skał uwarunkowana jest zawartością w nich rozproszonych pierwiastków promieniotwórczych głownie uranu, toru, uranu i izotopu potasu. W skałach osadowych zawartość pierwiastków promieniotwórczych wzrasta ze zwiększeniem się ilości materiału ilastego. Zjawisko to tłumaczy się podwyższoną adsorpcją uranu i toru przez cząstki ilaste. Zawartość pierwiastków promieniotwórczych wzrasta przy zmniejszaniu się porowatości i przepuszczalności co tłumaczy się zwiększoną zawartością minerałów w jednostce objętości i podwyższoną zawartością materiału ilastego w piaskach i piaskowcach o nieznacznej przepuszczalności. Podział skał osadowych pod względem promieniotwórczości: - 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 ) 36..Zasady pomiarów PG i PGi. PG - profilowanie polegające na pomiarze wzdłuż osi otworu wiertniczego promieniotwórczości skał w funkcji głębokości. Krzywa PG charakteryzuje natężenie promieniowania skał przeciętych odwiertem i w pewnym stopniu koncentrację pierwiastków promieniotwórczych. Z zestawienia krzywej PS z PG wynika że krzywa PS powtarza krzywą PG (ma to miejsce gdy mineralizacja wody złożowej jest większa od mineralizacji płuczki), w przeciwnym razie obserwuje się na krzywej PS anomalie odwrotne do krzywej PG. Wartość rejestrowanego natężenia promieniowania naturalnego gamma zależy od rodzaju sondy, prędkości jej przesuwu, średnicy odwiertu, od parametrów płuczki (gęstość). PGi - polega na pomiarze natężenia promieniowania gamma w otworze po zatłoczeniu do niego substancji radioaktywnej (związku zawierającego izotopy promieniotwórcze). Wybór izotopu jest uwarunkowany zdolnością adsorbowania danego izotopu przez skały, okresem połowicznego rozpadu (20-60dni). Stosuje się cez, cyrkon, kobalt. Po zatłoczeniu tych izotopów do otworu, otwór przemywa się i przeprowadza pomiar PG. Krzywa zwiększa nachylenie. 37..Zastosowanie PG i PGi. PG - określenie litologii skał, określenie granic stratygraficznych, ocena zawartości materiału ilastego, wydzielenie radioaktywnych rud i soli potasowych, wydzielenie horyzontów uszczelniających. PGGi - kontrola stanu technicznego odwiertu, wysokość podniesienia się pierścienia cementu poza rurami okładzinowymi, określenie miejsc uszkodzeń rur okładzinowych, określenie miejsc krążenia wody poza rurami, określenie miejsc chłonnych - gdzie ucieka nam płuczka, do rzeczywistego określenia perforacji rur okładzinowych. 38..PG spektometryczne. Mamy trzy rodziny pierwiastków promieniotwórczych: - potasowa K40 - 1,46MeV - torowa Th232 - Bi214 - 1,76MeV - uranowa U238 - TI268 - (i ich pochodne) - 2,52MeV Energia promieniowania zmienia się w zakresie 0,5 - 10MeV. W celu zarejestrowania widma tylko określonej energii w licznikach stosuje się okienka energetyczne (filtry). 1) okno K (1,3 - 1,55MeV) 2) okno U (1,6 - 1,9MeV) 3) okno Th (2,4 - 2,85MeV) W licznikach stosuje się kryształy o wymiarach 15*5”. Zasięg działania zależy od energii kruszców, gęstości skały i gęstości płuczki. Ilość zliczeń dla każdego okienka wynosi: Fi=Ai*Ck+Bi*Cu+Ci*Cth Ck, Cu, Cth - zawartość pierwiastków, Ai, Bi, Ci - stałe. Wynik pomiaru jest w postaci trzech krzywych obrazujących zmianę zawartości Th, U, K z głębokością |
39..Zastosowanie PG spektometrycznego. - w oparciu o zawartość Th można określić zawartość materiału ilastego. - stosując Th/K pozwala wydzielić szereg minerałów. - U dobrze odzwierciedla zawartość materiałów organicznych w skałach. - można wiele powiedzieć o złożu o zawartości boksytów, fosforytów, skaleni, kaolinitu, chlorytu. - w oparciu o wyniki PG spektrom można prowadzić badania geochemiczne (stwierdzić tworzenie się formacji geologicznej w danych warunkach klimatycznych) Na wyniki pomiaru wpływ mają: - warunki w jakich pomiar jest wykonywany (średnica otworu, gęstość płuczki) - miąższość warstwy - zarurowanie otworu - czy pomiar wykonany jest w osi czy po ściance otworu. 40..Czynniki wpływające na kształt krzywych radiometrycznych. - uśrednienie wskazań - mierzony efekt jest określony przez sumaryczne promieniowanie z pewnej objętości odpowiadającej zasięgowi śledzenia sondy. - typ sondy - długość, rodzaj oraz wymiary detektora, - obecność w kanale pomiarowym układu całkującego który wygładza krzywą, - szybkość pomiaru (stała czasowa układu całkującego), - ułożenie sondy - im bliżej ścianki tym lepszy odczyt, - miąższość warstwy (zauważalny wpływ 3-5 średnic otworu), - średnica otworu. 41..Procesy oddziaływania promieniowania gamma ze skałami. a) zjawisko Comptona - jest to oddziaływanie kwantu gamma z elektronem materii przy czym kwant gamma przy zderzeniu oddaje część swojej energii elektronowej w wyniku rozproszenia Comptonowskiego otrzymuje się elektron odrzutu i rozproszony kwant gamma. b) zjawisko fotoelektryczne - energia padającego kwantu gamma jest w całości przekazywana jednemu z elektronów powłoki atomowej, który wylatuje z atomu z energią padającego kwantu gamma pomniejszoną o energię wiązania elektronu. c) tworzenie par elektron - pozyton - zachodzi przy oddziaływaniu kwantu gamma z jądrem atomu pierwiastka, padający kwant gamma jest pochłonięty, tworzy się przy tym elektron i pozyton, które biegną w różnych kierunkach i po krótkim czasie łączą się. Towarzyszy temu emisja dwóch kwantów gamma o energii 1,05MeV. 42..Profilowanie gamma - gamma gęstościowe PGGg. PGGg - jest to pomiar wzdłuż otworu natężenia promieniowania gamma powstającego w wyniku zjawiska Comptona. Jako źródło promieni gamma stosuje się izotop kobaltu 60Co. Między źródłem promieni gamma a detektorem umieszcza się ekran z ołowiu który eliminuje wpływ promieniowania źródła na wyniki pomiaru. Wynik pomiaru jest ściśle związany z ilością elektronów która z kolei związana jest z gęstością skały. W skale o większej gęstości znajduje się większa ilość elektronów. Podstawowa część rozproszonego promieniowania przychodzi do detektora z ośrodka bezpośrednio przylegającego do ścianki odwiertu. Zasięg metody wynosi 15cm. Zwiększenie długości gamma- gamma prowadzi do wzrostu zasięgu głębokościowego metody. Wskazania metody PGGg zależą od: średnicy odwiertu, gęstości płuczki, grubości osadu ilastego, długości sondy i zasięgu. Zastosowanie: do wyznaczenia stanu zacementowania rur okładzinowych, do wykrywania surowców mineralnych różniących się gęstością w stosunku do skał otaczających, do wyznaczenia średniej lub efektywnej gęstości skał a na jej podstawie Kp. 43.. Profilowanie gamma - gamma selektywne (y). Przy przechodzeniu kwantu gamma o stosunkowo małej energii przez badany ośrodek obserwuje się głównie efekt fotoelektryczny. Przy PGGs sonda jest identyczna jak PGGg stosuje się jednak źródła o niższych energiach 137Cez 135Selen o energii 0,65 i 0,25MeV. Sonda ma długość 20-30cm. Na wynik pomiaru wpływa: gęstość skały i zawarte w niej minerały ciężkie. Stosuje się równocześnie PPGg (lokalizacja pierw. ciężkich) i PGGs (określenie rodzaju pierw. ciężkich).
|
44..Procesy oddziaływań neutronów z materią. Rozproszenie sprężyste - jądro atomu pierwiastka otrzymuje od neutronów tylko część jego energii kinetycznej. W czasie dalszych jego zderzeń neutron traci swoją energię i przechodzi z wyższych poziomów energetycznych do niższych. Przy zderzeniu neutron przekazuje jądru tym większą energię im masa jądra jest zbliżona do masy neutronu. Największa strata energii następuje przy zderzeniu neutronu z jądrem wodoru. Po wielekrotnych zderzeniach neutron staje się termiczny. Rozproszenie niesprężyste - neutron przekazuje energię kinetyczną i energię wewnętrzną - efektem jest kwant gamma , wzbudzenie jądra. Wychwyt - współdziałanie neutronów z jądrem może prowadzić do wychwytu neutronu. Największe prawdopodobieństwo wychwytu jest gdy neutron ma małą energię (jest termiczny). Przy wychwycie neutronu jego energia dodaje się do energii jądra, nadwyżka jądra jest wyzwalana w formie promieniowania gamma powstającego w wyniku radiacyjnego wychwytu. 45..Źródła neutronów w geofizyce wiertniczej. - naturalne - sztuczne Przy otrzymywaniu źródeł neutronów do celów geofizyki wykorzystuje się reakcję naświetlania jąder pierwiastków lekkich (Be, B, Li) cząsteczkami α. typy źródeł: 1..Radowo - berylowe - źródło to równocześnie z neutronami emituje kwanty gamma o wysokim natężeniu co jest niekorzystne zwłaszcza przy profilowaniu neutron - gamma. Okres połowicznego rozpadu 1620 lat, neutrony mają energię 1 - 13MeV. 2..Polonowo - berylowe - ma znacznie mniejszą wydajność neutronów od poprzedniego , charakteryzuje się stosunkowo małym natężeniem promieniowania gamma. Okres połowicznego rozpadu 139 dni. 3..Plutonowo - berylowe - strumień neutronów jest prawie wolny od kwantów gamma. Okres połowicznego rozpadu 24000 lat (idealny ale wysokie koszty). 4..Berylowo - amerykowe - okres połowicznego rozpadu 460 lat nie emituje promieniowania gamma. Najczęściej stosowany. Wszystkie te źródła są naturalnymi źródłami , istnieją także sztuczne tj: generatory (ciągły lub impulsowy strumień neutronów 2,3-14 MeV). Źródła sztuczne - generatory neutronów - są źródłem szybkich neutronów. Zwykle wykorzystuje się do nich reakcję deuter + tryt. Powstają neutrony mające energię 2,3-14MeV. Generatory mogą dawać ciągły lub impulsowy strumień neutronów. 46..Profilowanie neutron - gamma PNG. Polega na pomiarze wzdłuż otworu wiert. wtórnego promieniowania gamma powstającego w wyniku radiacyjnego wychwytu neutronów termicznych przez jądra pierwiastków budujących skały. Rejestrowane promieniowanie gamma składa się z: - promieniowania gamma z wychwytu - promieniowania pochodzącego od źródła - promieniowania naturalnego skał Natężenie promieniowania gamma jest zależne od obecności w skale H i Cl. Wpływ na wyniki mają: - średnica odwiertu - odsunięcie minimalne sondy od ściany odwiertu - zarurowania otworu wiertniczego i cementacji PNG ma zastosowanie do: - badania i wykrywania surowców mineralnych - wykrywania pokładów węgla kamiennego i brunatnego (PNG rośnie naprzeciw warstw gazonośnych a maleje naprzeciw węgli).
|
47..Profilowanie neutron - neutron PNN. Polega na rejestracji zmiany gęstości neutronów w określonej odległości od źródła szybkich neutronów. Przy PNNt rejestrowane są gęstości termicznych neutronów. Przy PNNnt rejestruje się gęstość nadtermicznych neutronów. Zmiana gęstości neutronów zależy od zdolności rozproszenia i spowolniania strumienia neutronów szybkich przez skałę. Najbardziej neutrony spowalnia wodór natomiast podwyższony przekrój na rozproszenie posiada chlor i wychwytuje neutr ony termiczne. Na krzywych PNNt wskazania maleją przy wzroście zawartości H i Cl. Zastosowanie PNNt: - jakościowa ocena mineralizacji wody wypełniającej pory skały. - oddzielenie roponośnych warstw zawierających małe ilości chloru od horyzontów wodonośnych nasyconych silnie zmineralizowanymi wodami. Zastosowanie PNNnt: - ilościowa ocena porowatości (wyznaczenie Kp) - korelacja przekrojów odwiertów. Zalety PNN: wysoka czułość na zawartość wodoru, nie rejestruje się tła naturalnego promieniowania gamma pochodzącego od pierwiastków promieniotwórczych i źródła. Wadą jest znacznie większy wpływ warunków panujących w odwiercie niż w PNG. 48..Profilowanie wzbudzonej aktywności PWA i gamma - neutron PGN. W metodzie PWA rejestruje się natężenie promieniowania gamma pochodzącego z rozpadu izotopów trwałych poddanych działaniu neutronów. Ze zmiany natężenia promieniowania w czasie można określić czas połowicznego rozpadu aktywnego izotopu a tym samym ustalić jego obecność w badanym ośrodku. Np. gdy napromieniujemy sód Na Dotyczy to również innych pierwiastków : O2, Al., Hg, Be, Cu, F co pozwala znajdować złoża tych pierwiastków. Prowadzi się pomiary: - punktowe - gdy izotop ma duży czas ½ rozpadu - ciągłe - gdy izotop ma krótki czas ½ rozpadu lub wydziela gamma o dużej energii. Zastosowanie: wykrywanie pierwiastków silnie radioaktywnych, określenie kontaktów ropa- woda. PGN - źródło w postaci gamma - rejestruje się gęstość neutronów wyrywanych z jądra przez kwanty gamma. Jest to reakcja proton - neutron i zachodzi ona głównie w Be, a skały naświetla się przy tym promieniowaniem gamma (stosujemy do wykrywania złóż Be).
49..PNG - spektometryczne , PNG - impulsowe. SPNG - w czasie pomiaru mierzymy energię gamma. W czasie profilowania mierzy się energię Cl lub H. Chlor ma charakterystykę maksymalną w zakresie 7,5MeV. Zarejestrowanie anomalii max. na krzywej świadczy o obecności w badanej warstwie chloru a więc solanki Zastosowanie: - do lokalizacji wód złożowych zmineralizowanych - do lokalizacji horyzontów ropa - woda IPNG - w tej metodzie źródło naturalne zastąpiono generatorem. Mierzymy natężenie wtórne promieniowania gamma pochodzącego od radiacyjnego wychwytu neutronów termicznych. Stosujemy sondy z impulsowym generatorem neutronów - wysyłających neutrony szybkie po czasie 10 - 100μs. spowalniają się do energii termicznej i następuje wychwyt. Metoda ta jest bardzo czuła na zawartość wodoru w skale. Wykorzystywana do kontaktów ropa - woda, lokalizacji horyzontów zawierających wodę zmineralizowaną, bardzo dobra do badania przemieszczeń horyzontów poza rurami.
|
50..Profilowanie akustyczne prędkości. Jest to profilowanie za pomocą którego bada się prędkości rozchodzenia się fal sprężystych. Rodzaje fal: podłużne równoległe do rozchodzenia i poprzeczne prostopadłe do kierunku rozchodzenia. Prędkość rozchodzenia się fal w ośrodkach anizotropowych jest różna w zależności od kierunku uławicenia. Prędkość rozchodzenia się fal sprężystych określa się jako stosunek drogi przebytej przez falę do czasu w jakim została ona przebyta. Prędkość ta dla fal poprzecznych i podłużnych wyraża się wzorem:
W geofizyce posługujemy się przede wszystkim prędkością podłużną i oznaczamy ją V. Zastosowanie: - wykrywanie węgli kamiennych lub brunatnych - obliczanie współ. porowatości skały. Prędkość rozchodzenia się fali zależy od: składu litologicznego skał, porowatości, wilgotności, głębokości występowania, stanu fizycznego zależnego od wieku geologicznego, geologicznej korelacji przekroju odwiertu. 51..Profilowanie akustyczne tłumienia PAT. To profilowanie przy którym bada się zjawisko tłumienia fali sprężystej w ośrodku skalnym. Skały nie są doskonale sprężyste dlatego zachodzi w nich pochłanianie energii fali sprężystej. Pochłanianie jest szczególnie duże dla fal sprężystych ultradźwiękowych - stosuje się je w PAT. Rejestruje się amplitudę obrazu falowego. Z jego analiz można określić współ. Yunga i Poissona. Pomiar może być: - punktowy - ciągły (uzyskujemy obraz falowy w funkcji głębokości) PAT stosuje się do: - kontroli stanu technicznego odwiertu - kontroli zacementowania - wydzielenia warstw produktywnych ropo-gazonośnych z porowatością i szczelinowatością. 52..Rodzaje sond akustycznych. 1..Sonda jednoodbiornikowa - składa się z generatora fal sprężystych i detektora. Mierzymy czas przyjścia fali i wyciągamy wnioski co do porowatości. Wadą jest to że mierzymy łączny czas przejścia fali przez ośrodek i przez płuczkę. 2..Sonda dwuodbiornikowa - mamy dwa detektory. Po odjęciu czasów dojścia do detektorów otrzymamy rzeczywisty czas przejścia fali przez ośrodek. Gdy są kawerny pojawia się błąd. 3..Sonda kompensacyjna - ma dwa nadajniki i 4 odbiorniki. Nadajniki działają naprzemianlegle (10-20razy/s). zastaje wyeliminowany błąd kawern. Na wyniki pomiaru mają wpływ ciśnienie i temp. Gdy temp. rośnie to maleje gęstość a przez to i prędkość. Wpływ ma również zailenie.
|
1..Klasyfikacja geofizycznych metod pomiarowych. Grawimetryczna- związana z badaniem ziemskiego pola magnetycznego Magnetometryczna - badanie pola magnetycznego. Elektrometryczna - oparta na badaniu zjawisk elektrycznych -najstarsza Piezoelektryczna - w zasadzie nie stosowana. Sejsmiczna- wykorzystująca rozchodzenie się fal sprężystych w ziemi. Geotermiczna - związana z ciepłem ziemi. Radiometryczna - zajmuje się pomiarem promieniotwórczości. 2..Praktyczne zastosowanie metod geofizycznych. Metody te stosuje się w celu uzyskania szerszej informacji: - informacja jakościowa - rodzaj skały (litologia), natura skały (zbita, luźna, porowata), granica poszczególnych warstw, charakter nasycenia - informacja ilościowa - porowatość, nasycenie, miąższość, przepuszczalność. Wyniki badań geofiz. wiertniczej wykorzystuje się do dokumentacji geologicznej, do kontroli stworzonej eksploatacji, do badania stanu techn. odwiertu. 3..Zalety i wady metod geofizycznych. Zalety: - możliwość badania obiektów geologicznych nie wychodzących na pow - obiektywizm i duża ilość informacji o zdolnościach fizycznych wytwarzanych przez obiekty geologiczne. - stosunkowo niskie koszty. Wady: - wieloznaczność rozwiązania zadania odwrotnego czyli oceny parametrów danego złoża w oparciu o wyniki pomiarów. - z reguły nie jesteśmy w stanie zmierzyć parametrów które nas interesują. Mierząc odpowiednie cechy pośrednie (oporność, promieniotwórczość) można określić nasycenie skały porowatość. 4..Wady klasycznego rdzeniowania otworów wiertniczych. - nie jest możliwe określenie dokładnej głębokości na podstawie wyciągniętych fragmentów. - rdzeń przemyty jest płuczką. - nie jest wiadome jaki procent ropy i gazu wypełnia kolektor. - nie można określić temperatury panującej w złożu. - często porowate skały nie są wyciągnięte bo ulegają rozkruszeniu. 5..Ogólne zasady profilowań geofizycznych. Obecnie dokonuje się 30-40 różnych pomiarów. W ich wyniku można uzyskać szereg informacji zarówno ilościowych jak i jakościowych. Pomiar w otworze wykonywany jest za pomocą sondy w trakcie podnoszenia jej do góry - powoli odchodzi do lamusa. Coraz szerzej stosuje się pomiary w trakcie wiercenia (NWD) - świdry mają zainstalowane urządzenia pomiarowe, pomiar odbywa się w strefie przyotworowej, ogranicza się koszty. KABEL POMIAROWY musi być odporny na płuczkę, musi zachowywać własności elektryczne nawet w podwyższonej temp. nie może być rozciągliwy (kabel o dł. 5km waży kilka ton). SONDY obecnie są stosowane sondy kompleksowe wykonujące jednym przejściem kilka pomiarów np. średnicę otworu, gęstość ośrodka, promieniotwórczość, oporność. 6..Czynniki wpływające na oporność elektryczną skał. Oporność ośrodka zmienia się w b. szerokich granicach od 10-4omm do 1016omm. Zmiana oporności skał wiąże się na ogół z ich porowatością i nasyceniem. Ogólnie szkielet skały można uważać za nie przewodzący prądu elekt. Przewodność elekt. skał jest więc uwarunkowana przewodnością elekt. wody, jej ilością na jednostkę objętości skały. Oporność zależy więc od: - porowatości - ze wzrostem porowatości oporność maleje. - nasycenia i temp.- z ich wzrostem oporność skały maleje. - ilości rozpuszczonych soli - ciśnienia - ze wzrostem ciśnienia oporność rośnie. - tekstury i cech strukturalnych (ziarnistość, charakter obtoczenia ziaren) - dla skał anizotropowych od uwarstwienia. Do skał o małej oporności należą - siarczki(piryt, halkopiryt, antracyty) . Skały o średniej oporności - iły, piaskowce, wapienie, dolomity, piaski. Najwyższą oporność mają - anhydryty, gipsy, sól kamienna. 1. Anomalia PS Z zestawienia krzywej PS z PG wynika że krzywa PS powtarza krzywą PG (ma to miejsce gdy mineralizacja wody złożowej jest większa od mineralizacji płuczki), w przeciwnym razie obserwuje się na krzywej PS anomalie odwrotne do krzywej PG. Wartość rejestrowanego natężenia promieniowania naturalnego gamma zależy od rodzaju sondy, prędkości jej przesuwu, średnicy odwiertu, od parametrów płuczki (gęstość). 2..Czynniki wpływające na kształt i wielkość krzywej PS. Pomiary mogą mieć odchylenia np. gdy pomiar przebiega w pobliżu linii wysokiego napięcia to dochodzą prądy błądzące, aby się od tego uwolnić stosujemy układ „grad.PS” (układ 2 elektrod zapuszczonych do otworu). Czynniki wpływające na wynik pomiaru: Prędkość pomiaru V ; Miąższość warstwy h ; Mineralizacja wody złożowej i płuczki Cwz ; Oporność warstwy Ro ; Zasięg strefy filtracji D ; Charakter nasycenia Sw ; Zailenie Sił. 3..Zastosowanie profilowania PS. - lokalizacja stref porowatych skał zbiornikowych, - określenie granic warstw (miąższość), - do korelacji między otworami (profilów międzyotworowych), - określenie mineralizacji, - określenie zailenia warstw, - wyznaczenie typów litologicznych. - inf o zaileniu przez obniżenie amplitudy anomali 4. PGG gęstościowe. PGGg - jest to pomiar wzdłuż otworu natężenia promieniowania gamma powstającego w wyniku zjawiska Comptona. Jako źródło promieni gamma stosuje się izotop kobaltu 60Co. Między źródłem promieni gamma a detektorem umieszcza się ekran z ołowiu który eliminuje wpływ promieniowania źródła na wyniki pomiaru.. Zastosowanie: do wyznaczenia stanu zacementowania rur okładzinowych, do wykrywania surowców mineralnych różniących się gęstością w stosunku do skał otaczających, do wyznaczenia średniej lub efektywnej gęstości skał a na jej podstawie Kp. PGGs selektywne Przy przechodzeniu kwantu gamma o stosunkowo małej energii przez badany ośrodek obserwuje się głównie efekt fotoelektryczny. Przy PGGs sonda jest identyczna jak PGGg stosuje się jednak źródła o niższych energiach 137Cez 135Selen o energii 0,65 i 0,25MeV. Sonda ma długość 20-30cm. Na wynik pomiaru wpływa: gęstość skały i zawarte w niej minerały ciężkie. Stosuje się równocześnie PPGg (lokalizacja pierw. ciężkich) i PGGs (określenie rodzaju pierw. ciężkich). 5.Zastosowanie PG spektrofotometrycznego - w oparciu o zawartość Th można określić zawartość materiału ilastego. - stosując Th/K pozwala wydzielić szereg minerałów. - U dobrze odzwierciedla zawartość materiałów organicznych w skałach. - można wiele powiedzieć o złożu o zawartości boksytów, fosforytów, skaleni, kaolinitu, chlorytu. - w oparciu o wyniki PG spektrom można prowadzić badania geochemiczne (stwierdzić tworzenie się formacji geologicznej w danych warunkach klimatycznych) 6..Zastosowanie PG i PGi. PG - określenie litologii skał, określenie granic stratygraficznych, ocena zawartości materiału ilastego, wydzielenie radioaktywnych rud i soli potasowych, wydzielenie horyzontów uszczelniających. PGGi - kontrola stanu technicznego odwiertu, wysokość podniesienia się pierścienia cementu poza rurami okładzinowymi, określenie miejsc uszkodzeń rur okładzinowych, określenie miejsc krążenia wody poza rurami, określenie miejsc chłonnych - gdzie ucieka nam płuczka, do rzeczywistego określenia perforacji rur okładzinowych. 7..Profilowanie akustyczne prędkości. Jest to profilowanie za pomocą którego bada się prędkości rozchodzenia się fal sprężystych. Rodzaje fal: podłużne równoległe do rozchodzenia i poprzeczne prostopadłe do kierunku rozchodzenia. Prędkość rozchodzenia się fal w ośrodkach anizotropowych jest różna w zależności od kierunku uławicenia. Prędkość rozchodzenia się fal sprężystych określa się jako stosunek drogi przebytej przez falę do czasu w jakim została ona przebyta. Zastosowanie: - wykrywanie węgli kamiennych lub brunatnych - obliczanie współ. porowatości skały. Prędkość rozchodzenia się fali zależy od: składu litologicznego skał, porowatości, wilgotności, głębokości występowania, stanu fizycznego zależnego od wieku geologicznego, geologicznej korelacji przekroju odwiertu. 8..Rodzaje sond akustycznych. 1..Sonda jednoodbiornikowa - składa się z generatora fal sprężystych i detektora. Mierzymy czas przyjścia fali i wyciągamy wnioski co do porowatości. Wadą jest to że mierzymy łączny czas przejścia fali przez ośrodek i przez płuczkę. 2..Sonda dwuodbiornikowa - mamy dwa detektory. Po odjęciu czasów dojścia do detektorów otrzymamy rzeczywisty czas przejścia fali przez ośrodek. Gdy są kawerny pojawia się błąd. 3..Sonda kompensacyjna - ma dwa nadajniki i 4 odbiorniki. Nadajniki działają naprzemianlegle (10-20razy/s). zastaje wyeliminowany błąd kawern. Na wyniki pomiaru mają wpływ ciśnienie i temp. Gdy temp. rośnie to maleje gęstość a przez to i prędkość. Wpływ ma również zailenie. 9..Róznica między PO, PG PS, PGG, PO - pozwala określić: typ litologiczny skał ; wydzielenie się skał zbiornikowych ; oporność strefy filtracji ; przepuszczalność ; mineralizacja. PG - określenie litologii skał, określenie granic stratygraficznych, ocena zawartości materiału ilastego, wydzielenie radioaktywnych rud i soli potasowych, wydzielenie horyzontów uszczelniających. PS- lokalizacja stref porowatych skał zbiornikowych, - określenie granic warstw (miąższość), - do korelacji między otworami (profilów międzyotworowych), - określenie mineralizacji, - określenie zailenia warstw, - wyznaczenie typów litologicznych PGG- do wyznaczenia stanu zacementowania rur okładzinowych, do wykrywania surowców mineralnych różniących się gęstością w stosunku do skał otaczających, do wyznaczenia średniej lub efektywnej gęstości skał a na jej podstawie Kp. 11, . Empiryczny wzór Wyllego na prędkość rozchodzenia się fali sprężystej w skale: 1/V=(Kp*φ/Vm)+(1-Kp*φ/Vsk) V,Vm,Vsk-prędkość rozchodzenia się fali sprężystej w skale, w medium nasyc. szkielet skały oraz w szkielecie. Mierzymy albo prędkość albo czas rozchodzenia się fal w ośrodku. Δt=φ*Δtf+(1-φ)*Δtm Δtf -czas rozchodzenia się w płynie złożowymΔtm -czas rozchodzenia się w materiale skalnymZastosowanie:-wykrywanie węgli kamiennych lub brunatnychobliczanie współczynnika porowatości skały współczynnika nasycenia 12rodzaje profilowań neutronowych PNNnt neutrony nadtermiczne PNNt neutrony termiczne SPNG kwanty gamma IPN impulsowe prom. elektronowe
Profilowanie neutron - neutron PNN. rejestruje się gęstość nadtermicznych neutronów. Zmiana gęstości neutronów zależy od zdolności rozproszenia i spowolniania strumienia neutronów szybkich przez skałę. Profilowanie neutron PGN. rejestruje się gęstość neutronów wyrywanych z jądra przez kwanty gamma. Jest to reakcja proton - neutron i zachodzi ona głównie w Be, a skały naświetla się przy tym promieniowaniem gamma (stosujemy do wykrywania złóż Be). Profilowanie neutron - gamma PNG. Rejestrowane promieniowanie gamma składa się z: - promieniowania gamma z wychwytu - promieniowania pochodzącego od źródła - promieniowania naturalnego skał PNG ma zastosowanie do: - badania i wykrywania surowców mineralnych - wykrywania pokładów węgla kamiennego i brunatnego (PNG rośnie naprzeciw warstw gazonośnych a maleje naprzeciw węgli). IPN- Mierzymy natężenie wtórne promieniowania gamma pochodzącego od radiacyjnego wychwytu neutronów termicznych. Stosujemy sondy z impulsowym generatorem neutronów - wysyłających neutrony szybkie po czasie 10 - 100μs.
|
7..Równanie Archiego związane z porowatością i nasyceniem skał. gww-elektryczna oporność warstwy wodonośnej n-wykładnik uwzględniający charakter rozmieszczenia ropy,gazy i wody w przestrzeni porowej skały, Kp-współ. porowatości skały, Kw-współ. nasycenia wodą, g-elekteryczna oporność skały, m-wykładnik charakteryzujący wpływ struktury skały na jej oporność. Wzór Archiego -------- Pp=Kp-m. 8..Anizotropia elektryczna skał. Skały w rzeczywistości nie są jednorodne mają układ warstwowy. Anizotropia powoduje że oporność skały mierzona w różnych kierunkach (prostopad. lub równoleg.) ma różne wartości. Współ. anizotropi λ=1 dla skał izotrop.
RI - oporność mierzona prostop. RII - oporność mierzona równol. Średnia oporność anizotropii gm=pierw. z RI razy RII 9..Rodzaje zailenia skał. 1..zailenie masowe Cił,m=Mik/M (Mik- masa frakcji ilastej, M- masa próbki) wyraża się ułamkiem lub w %. 2..zailenie objętościowe Cił,v=Vił/V V= Vił+ Vsz+Vp (Vp=Kp*V) Cił,v=Cił,n(1-Kp). 3..zailenie względne ηił=Cił,v/(Cił,v+Kp) - mówi o tej części rzeczywistej przestrzeni porowej skały, która jest zajęta przez frakcję ilastą. Typy zailenia: warstwowe, dyspersyjne, warstwowo- dyspersyjne (mieszane). 10.. Rozkład oporności w strefie przyodwiertowej skał wodonośnych 1..Płuczka wypełniająca otwór wiertniczy 2..Osad płuczkowy (płuczka filtruje do ośrodka porowatego - to na ścianie pozostaje frakcja stała, tworzy ona warstewkę o różnej grubości do 2mm ) 3..Strefa przemyta (prawie w 100% nasycona filtratem płuczki) 4..Strefa przejściowa (strefa przemyta jest częściowo strefą strefą filtracji, wydziela się ją ze względu na jej cechę) 5..Strefa nie naruszona Rm(pł) oporność płuczki ; Rmc(opł) opór osadu płuczki ; Rso(s,p) opór strefy przemytej ; Rio(sf) opór strefy filtracji ; Ro(ww) opór strefy nienaruszonej (warstwy wodonośnej) 11..Rozkład oporności w strefie przyodwiertowej skał ropo-gazonośnych. 1..Płuczka w otworze - Rm 2..Osad płuczki - Rmc 3..Strefa przemyta - Rxt 4..Strefa przejściowa Rit 5..Strefa okalająca Rot 6..Strefa nienaruszona Rt Rów. Archiego dla skał ropo-gazonośny h Rxt/Rxo=Sxo-2 Sxo - współ. nasycenia filtratu płuczki w strefie przemytej. 1-Sxo=Ros (resztkowe nasycenie ropą).
12..Rodzaje potencjałów polaryzacji naturalnej. W odwiercie wypełnionym płuczką lub wodą wokoło otworu powstaje samoczynnie pole potencjałów polaryzacji naturalnej. Potencjały te powstają przede wszystkim na skutek procesów dyfuzyjno - adsorpcyjnych zachodzących na granicy warstw nasyconych wodami o różnej mineralizacji. W szczególnych przypadkach w odwiercie obserwuje się również potencjały pochodzenia filtracyjnego związane z przepływem filtratu płuczki. Pomiar potencjałów polaryzacji naturalnej sprowadza się do pomiaru różnicy potencjałów między elektrodą znajdującą się w otworze i elektrodą znajdującą się na powierzchni. (Dyfuzyjny, dyfuzyjno - adsorbcyjny, filtracyjny) 13.. Różnica między potencjałem dyfuzyjnym i membranowym. Potencjał dyfuzyjny - jest to SEM powstająca między roztworami o różnej mineralizacji na skutek dyfuzji soli z roztworu o stężeniu większym do roztworu o stężeniu mniejszym. Potencjał ten tworzy się naprzeciw skał zbiornikowych (pot. adsorbcyjny naprzeciw ilastych). Przyczyną powstawania tego pot. jest różna prędkość anionów i kationów. W wyniku tego powstaje różnica prądu. Potencjał adsorbcyjny (membranowy) - powstaje gdy mamy do czynienia z przegrodą nieprzepuszczalną wtedy powstaje podwójna warstwa ładunku na powierzchni iłu umożliwiająca przepływ prądu. Jony Na < Cl mogą przenikać przez przegrodę.
13.strefy wokół otworu 1..Płuczka wypełniająca otwór wiertniczy 2..Osad płuczkowy (płuczka filtruje do ośrodka porowatego - to na ścianie pozostaje frakcja stała, tworzy ona warstewkę o różnej grubości do 2mm ) 3..Strefa przemyta (prawie w 100% nasycona filtratem płuczki) 4..Strefa przejściowa (strefa przemyta jest częściowo strefą filtracji, wydziela się ją ze względu na jej cechę) 5..Strefa nie naruszona Rm(pł) oporność płuczki ; Rmc(opł) opór osadu płuczki ; Rso(s,p) opór strefy przemytej ; Rio(sf) opór strefy filtracji ; Ro(ww) opór strefy nienaruszonej (warstwy wodonośnej) 14. co się otrzymuje PGG SPGG PGG Wynik: gestość ośrodka, indeks absorpcji fotoelektrycznej kwanty gamma emitowane ze źródła w sondzie odzdzialują przez efekt Kamptona lub fotoelektryczny. SPGG wielkość prawdopodobieństwa że proces absorpcji fotoelektrycznej będzie miał miejsce w danym pierwiastku, mierząc go mamy inf. O możliwości występowania pierwiastków Zastosowanie: do wyznaczania litologii, porowatości ogólnej, identyfikacji złóż surowców różniących się gęstością otoczenia 15, Profilowanie Sterowane Stosuje się w hydrogeologii do oceny efektywnej miąższości skał zbiornikowych Profilowanie indukcyjne badanie wzdłuż otworu wiertniczego zmian elektrycznej przewodności skał przez pomiar wtórnego pola magnetycznego prądów wirowych indukowanych w badanym ośrodku 16, Electric imaging to zespół sond do elektrycznego obrazowania ściany otworu metody acustic imaging to pewnie jest zespół sond do akustycznego obrazowania otworu 17, Środowisko pomiarowe w geofizyce otworowej Wszystkie badania wykonywane Są w otworach - profilowaniach . to pomiary parametrów fizycznych skał , funkcje głębokości .na wykresach profilowań obserwujemy wszystkie parametry rejestrowane w geofizyce otworowej są parametrami pozornymi.
18.Skaner akustyczny 18..Równanie Archiego pozwalają na wyznaczenie współczynnika nasycenia wodą na podstawie pomiaru oporności i obowiązują w skałach niezailonych Wzór Archiego -------- Pp=F=Ro/Rw=1/ (fi)ef 2 Rt opornosc warstwy nasyconej weglowodorami i wodą Ro oporność warstwy w 100% nasyconej solami Rw oporność tej solanki fi)ef porowatość efektywna suma porów 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 nie zailonych 19..Rodzaje zailenia skał. 1..zailenie masowe Cił,m=Mik/M (Mik- masa frakcji ilastej, M- masa próbki) wyraża się ułamkiem lub w %. 2..zailenie objętościowe Cił,v=Vił/V V= Vił+ Vsz+Vp (Vp=Kp*V) Cił,v=Cił,n(1-Kp). 3..zailenie względne ηił=Cił,v/(Cił,v+Kp) - mówi o tej części rzeczywistej przestrzeni porowej skały, która jest zajęta przez frakcję ilastą. Typy zailenia: warstwowe, dyspersyjne, warstwowo- dyspersyjne (mieszane).
20...Rozkład oporności w strefie przyodwiertowej skał ropo-gazonośnych. 1..Płuczka w otworze - Rm 2..Osad płuczki - Rmc 3..Strefa przemyta - Rxt 4..Strefa przejściowa Rit 5..Strefa okalająca Rot 6..Strefa nienaruszona Rt Rów. Archiego dla skał ropo-gazonośny h Rxt/Rxo=Sxo-2 Sxo - współ. nasycenia filtratu płuczki w strefie przemytej. 1-Sxo=Ros (resztkowe nasycenie ropą).
21..Róznica między standardowym PO, BSE, SO, Sow. PO - polega na pomiarze zmian oporności właściwej skał wzdłuż otworu wiertniczego za pomocą sondy składającej się z 3 lub 4 elektrod znajdujących się w otworze, a z 1 lub 0 znajdujących się na powierzchni. Mierzy się oporność pozorną. Z krzywych sondowania uzyskujemy: oporność rzeczywistą warstwy Rt ; oporność strefy filtracji Ri ; zasięg strefy filtracji D. PO pozwala określić: typ litologiczny skał ; wydzielenie się skał zbiornikowych ; oporność strefy filtracji ; przepuszczalność ; mineralizacja. BSE - jest jednym ze sposobów pomiaru oporności pozornej. Polega na pomiarze wzdłuż osi otworu wiertniczego oporności pozornej zestawem 5 sond gradientowych o różnych długościach (0,55;1,05;2,05;2,25;8,25). Te 5 sond uzupełnia się sondą potencjałową co w rezultacie daje: dokładniejsze zlokalizowanie strefy filtracji itp. SO - sondowanie oporności. Zasięg strefy filtracji (rys). Jest to trójpunktowy układ pomiarowy. Zaleta: trzy zasięgi głębokościowe, szybkie zlokalizowanie stref porowatych i przepuszczalnych. Pomiar SO odbywa się 1 sondą gradientową i 2 potencjałową. Stosowane w celu wyznaczenia: Rt, Rsf, D. 22..Ogólne zasady profilowań geofizycznych. Obecnie dokonuje się 30-40 różnych pomiarów. W ich wyniku można uzyskać szereg informacji zarówno ilościowych jak i jakościowych. Pomiar w otworze wykonywany jest za pomocą sondy w trakcie podnoszenia jej do góry - powoli odchodzi do lamusa. Coraz szerzej stosuje się pomiary w trakcie wiercenia (NWD) - świdry mają zainstalowane urządzenia pomiarowe, pomiar odbywa się w strefie przyotworowej, ogranicza się koszty. KABEL POMIAROWY musi być odporny na płuczkę, musi zachowywać własności elektryczne nawet w podwyższonej temp. nie może być rozciągliwy (kabel o dł. 5km waży kilka ton). SONDY obecnie są stosowane sondy kompleksowe wykonujące jednym przejściem kilka pomiarów np. średnicę otworu, gęstość ośrodka, promieniotwórczość, oporność. 23..Czynniki wpływające na oporność pozorną ośrodka. - od zarobków zdyskontowanych pracowników, - oporności płuczki (bo przepływa przez nią prąd), - średnicy otworu, - zasięgu strefy filtracji, - miąższości, - stałej sondy - związanej z wymiarami 24. Co oznacza, że sondy do profilowań geofizyki otworowej o różnej długości mają różny zasięg radialny i pionową rozdzielczość. sondy o małych dł dają oporność pozorną mocno zniekształconą poniewaz mają mały zasięg radailany czyli z małego obszaru zbierają informacje zasieg radialny to obszar z ktorego przyrzad pomiarowy zbiera informacje. jak sonda ma dużą pionową rozdzielczosc tzn, ze pokazuje wiecej anomalii geologicznych ośrodka 25.. Ile profilowań powinno sie wykonywać w odwiertach powinno sie wykonac 3 profilowania trzema sondami o roznych długościach aby uzyskac oprność strefy filtracji Ri, strefy przemytej Rxo i oporności poza obszarem filtracji Rt jesli: Rxo>Ri>Rt to warstwa jest przesycona solanką, Rxo<Ri<Rt to warstwa jest przesycona weglowodorami 26..Naturalna promieniotwórczość skał. Naturalna promieniotwórczość skał uwarunkowana jest zawartością w nich rozproszonych pierwiastków promieniotwórczych głownie uranu, toru, uranu i izotopu potasu. W skałach osadowych zawartość pierwiastków promieniotwórczych wzrasta ze zwiększeniem się ilości materiału ilastego. Zjawisko to tłumaczy się
|
14..Czynniki wpływające na kształt i wielkość krzywej PS . Pomiary mogą mieć odchylenia np. gdy pomiar przebiega w pobliżu linii wysokiego napięcia to dochodzą prądy błądzące, aby się od tego uwolnić stosujemy układ „grad.PS” (układ 2 elektrod zapuszczonych do otworu). Czynniki wpływające na wynik pomiaru: Prędkość pomiaru V ; Miąższość warstwy h ; Mineralizacja wody złożowej i płuczki Cwz ; Oporność warstwy Ro ; Zasięg strefy filtracji D ; Charakter nasycenia Sw ; Zailenie Sił. 15..Zastosowanie profilowania PS. - lokalizacja stref porowatych skał zbiornikowych, - określenie granic warstw (miąższość), - do korelacji między otworami (profilów międzyotworowych), - określenie mineralizacji, - określenie zailenia warstw, - wyznaczenie typów litologicznych. 16..Czynniki wpływające na oporność pozorną ośrodka. - od zarobków zdyskontowanych pracowników, - oporności płuczki (bo przepływa przez nią prąd), - średnicy otworu, - zasięgu strefy filtracji, - miąższości, - stałej sondy - związanej z wymiarami sądy. 17..Paradoks anizotropii. Współ. anizotropii λ=1 dla skał anizotropowych RI - oporność mierzona prostop. RII - oporność mierzona równol. Średnia oporność anizotropii gm=pierw. z RI razy RII θ - kąt upadu warstwy od 0 do 900 oporność pozorna gk 1..θ=θ - warstwy zalegają poziomo
Oporność pozorna nie zawsze prostop. do warstw będzie równa oporności wzdłużnej warstwy. 2.. θ=90 warstwy pionowe (równoległe) gkII=gm gkI=gm/λ gkI < gkII - oporność pozorna ; RI > RII - oporność rzeczywista
PARADOKS ANIZOTROPI 18.. Rodzaje sond przy standardowym PO. Sondę pomiarową stanowi zespół elektrod. Przy profilowaniu i sondowaniu oporności stosuje się na ogół sondy trójelektrodowe. Sonda potencjałowa - jeżeli odległość między elektrodami jednoimiennymi (parzystymi) jest znacznie większa od odległości między elektrodą środkową i pozostałą skrajną. - szeregowa - elektrody parzyste są poniżej elektrody nieparzystej. - odwrotna - długość między elektrodą nieparzystą a środkową a punkt zapisu krzywej znajduje się w połowie tej odległości. Sonda gradientowa - gdy odległość między elektrodami parzystymi jest znacznie mniejsza od odległości między elektrodą środkową i pozostałą skrajną. - stropowe - elektrody parzyste powyżej nieparzystych. - spągowe - elektrody parzyste poniżej nieparzystych. Sonda mająca jedną elektrodę prądową nosi nazwę sondy jednobiegunowej i analogicznie sonda z dwiema elektrodami prądowymi nosi nazwę dwubiegunowej. Krzywe rejestrowane sondami potencjałowymi są dla poszczególnej warstwy symetryczne, a w przypadku gradientowych asymetryczne. Charakteryzują się one minimami i maksimami.
podwyższoną adsorpcją uranu i toru przez cząstki ilaste. Zawartość pierwiastków promieniotwórczych wzrasta przy zmniejszaniu się porowatości i przepuszczalności co tłumaczy się zwiększoną zawartością minerałów w jednostce objętości i podwyższoną zawartością materiału ilastego w piaskach i piaskowcach o nieznacznej przepuszczalności. Podział skał osadowych pod względem promieniotwórczości: - 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 ) GRAWIMETRIA
1.Anomalia grawitacyjna różnica pomiędzy wartością pomierzoną i zredukowaną do poziomu odniesienia a wartością siły ciężkości normalną na tym poziomie. DgB = gobs + [dF - dB + dT] - go DgB- anomalia grawitacyjna w redukcji bouguera gobs - obserwowana wartość przyspieszenia ziemskiego [dF - dB + dT]- poprawki tworzące redukcję bouguera go - wartośc normalna przyspieszenia
2.Definicja anomalii pola magnetycznego T= T0 +TK +TR +TL +dT
T0 +TK - To jest „pole normalne”oznaczane jako Tn TR +TL- To jest „pole anomalne” oznaczane symbolem D 3. Anomalie siły ciężkości Wartości siły cięzkości uzyskane w wyniku pomiarów grawimetrycznych nie mogą być bezpośrednio porównywane ze sobą z powodu ich zróznicowania ze względu na szerokość geograficzną, wysokość npm, gęstość podłoza, topografię otaczającego terenu i ew. pływy ziemskie. Z tej przyczyny wyniki pomiarów siły cięzkości są redukowane do takich wartości, jakie otrzymalibyśmy na powierzchni normalnej, Bouguer'a siły cięŜkości g0 g (δgt δgw δgp)
4.Zasady fizyczne grawimetrii Grawimetria Grawimetria - nauka zajmująca się pomiarami natęzenia siły cięzkości w celu zbadania i opisu pola grawitacyjnego Ziemi, poszukiwania złóz mineralnych itp. a. Siła Newtonowska przyciągania S= G*M*m\r2 G -stała grawitacji M -masa Ziemi m- masa Ciała przyciągającego r- odległośc od środka ziemi
b. Siła ciężkości F=S+C(wektory) S-Siła newtonowska C-Siła odśrodkowa c. Przyspieszenie odśrodkowe D=w2(omega mała)*r
5..Podstawy fizyczne w b grawimetrycznych Prawo powszechnego ciażenia albo prawo grawitacji okresla zależnosć siły działajacej między dwiema masami od wielkosci tych mas i ich wzajemnej odległosci. Dwie masy przyciągają się wzajemnie z siła wprost proporcjonalna do iloczynu ich mas, a odwrotnie proporcjonalnado kwadratu odległosci między ich srodkami ciężkosci. Współczynnik proporcjonalnosci łaczacy tę zależnosć nosi nazwę stałej grawitacji.Na każdy przedmiot materialny na Ziemi działa siła wypadkowa -wektorowa różnica dwóch sił:-siły przyciagania grawitacyjnego w kierunku srodka ciężkosci Ziemi,-siły odsrodkowej wynikajacej z ruchu obrotowego Ziemi. 6..Pomiary grawimetryczne mierzone na dużych obszarach wykorzystuje się do rozpoznania: -budowy skorupy ziemskiej -basenów osadowych -obszarów orogenicznych (stref kolizji kontynentalnej
7.. Istota metody magnetycznej jest pomiar pola magnetycznego Ziemi (modułu całkowitego wektora indukcji magnetycznej T) i wyznaczenie anomalii magnetycznych ( T) posiadajšcych zwišzek z własnosciami magnetycznymi skał budujacych skorupę ziemska. zródłem anomalii moga być także sztuczne obiekty (znajdujace się na lub pod powierzchnia Ziemi) zawierajace elementy ferromagnetyczne.
|
21..Róznica między standardowym PO, BSE, SO, Sow. PO - polega na pomiarze zmian oporności właściwej skał wzdłuż otworu wiertniczego za pomocą sondy składającej się z 3 lub 4 elektrod znajdujących się w otworze, a z 1 lub 0 znajdujących się na powierzchni. Mierzy się oporność pozorną. Z krzywych sondowania uzyskujemy: oporność rzeczywistą warstwy Rt ; oporność strefy filtracji Ri ; zasięg strefy filtracji D. PO pozwala określić: typ litologiczny skał ; wydzielenie się skał zbiornikowych ; oporność strefy filtracji ; przepuszczalność ; mineralizacja. BSE - jest jednym ze sposobów pomiaru oporności pozornej. Polega na pomiarze wzdłuż osi otworu wiertniczego oporności pozornej zestawem 5 sond gradientowych o różnych długościach (0,55;1,05;2,05;2,25;8,25). Te 5 sond uzupełnia się sondą potencjałową co w rezultacie daje: dokładniejsze zlokalizowanie strefy filtracji itp. SO - sondowanie oporności. Zasięg strefy filtracji (rys). Jest to trójpunktowy układ pomiarowy. Zaleta: trzy zasięgi głębokościowe, szybkie zlokalizowanie stref porowatych i przepuszczalnych. Pomiar SO odbywa się 1 sondą gradientową i 2 potencjałową. Stosowane w celu wyznaczenia: Rt, Rsf, D. 22..Mikroprofilowanie oporności - mPO. Sonda składa z korpusu metalowego +2 ramiona (jednym dociska ekran pomiarowy do ściany otworu, 2 zawiera płytkę izolacyjna w którą są zapuszczone 3 elektrody punktowe). Przy spuszczaniu sondy ramiona są złożone rozkładane są za pomocą impulsu elektrycznego. Wkładka izolacyjna ślizga się po ściance odwiertu podczas wyciągania sondy do góry. Mamy dwa układy pomiarowe. Zasięg śledzenia 3,75cm - sonda gradientowa, 10cm sonda potencjałowa. Wadą mPO jest to że znaczna część linii prądowych penetruje osad ilasty na ściance otworu co wpływa na błąd pomiaru. mPO pozwala na szybkie określenie oporności, przy jego pomocy można określić też: - miąższość osadu płuczkowego oraz oporność strefy przemytej. - granicę oraz miąższość warstwy (b. dokładnie) - występowanie warstw porowatych i przepuszczalnych. 23..Profilowanie oporności płuczki (POP). POP polega na pomiarze zmian oporności płuczki z głębokością otworu. Sondę stanowi tzw. opornościomierz głębinowy, wewnątrz którego są trzy elektrody różnej konstrukcji. Elektroda A połączona jest z B i źródłem prądu. Układ ten pozwala na pomiar różnicy potencjałów między elektrodą M i N. Płuczka wpływa do dzwonu który eliminuje wpływ otoczenia. Pomiar odbywa się podczas opuszczania do otworu. POP stosujemy gdy chcemy określić miejsca dopływu wody do płuczki. Pozwala na wydzielenie horyzontów wodonośnych. 24..Zasady fizyczne profilowania indukcyjnego. Przez cewkę 1 (nadawczą) przepuszczamy prąd zmienny o wysokiej częstotliwości 20-30kHz. Przepływający prąd wytwarza zmienne pole magnetyczne. To pole indukuje w ośrodku prądy wirowe o zmiennym natężeniu, które wytwarzają wtórne pole magnetyczne. Powoduje ono w cewce 2 indukuje się prąd o zmiennym polu elektrycznym, którego natężenie jest proporcjonalne do przewodności ośrodka. Sygnał jest wzmocniony przez wzmacniacz i rejestrowany.
|
25..Czynniki wpływające na wynik PI. Typy sond indukcyjnych. Czynniki te to: średnica otworu, średnica strefy filtracji, miąższość warstw, jeżeli mamy układ cienkowarstwowy to wpływ będą miały również warstwy sąsiednie, typy i wymiary sond, przewodnictwo ośrodka. PI stosujemy do oceny przewodności warstwy a w konsekwencji do oceny oporności. PI jest najefektywniejsze gdy mamy do czynienia z : płuczką wysokooporową , przekrojem niskooporowym. W praktyce stosujemy 4 typy sond: 5FF27 1,5d ; 5FF40 2,5d ; 6FF27 4,5d ; 6FF40 7d. d - średnica otworu ; FF - oznacza że to sondy ogniskujące i kompensacyjne. Pierwsza cyfra oznacza ilość cewek znajdujących się w sondzie z czego pierwsza - nadawcza , 2 odbiorcza. Druga cyfra oznacza 26..Zasady fizyczne Post. Sondę zasila się prądem stałym o natężeniu od 250 do 270mA poprzez prostownik stabilizowany. Przez elektrodę centralną i elektrody sterujące przepuszcza się przez sterowany generator zmienny prąd elektryczny o częstotliwości 500Hz, którego natężenie reguluje się za pomocą regulatora automatycznego tak aby potencjały wszystkich elektrod były jednakowe. 27..Post - 3. Sterowane profilowanie oporności jest modyfikacją PO. Ponieważ przy PO dla warstw cienkich oporność pozorna znacznie różni się od rzeczywistej oraz gdy otwór wypełniony był płuczką silnie zmineralizowaną czyli o niskiej oporności popełnialiśmy olbrzymi błąd przy rejestracji krzywych. Z tego powodu wprowadzono elektrody sterujące (Post), których zadaniem jest skupianie linii prądowych w warstwie w której wykonuje się pomiar. W Post - 3 mamy automatycznie zawężoną informację. Pochodzi ona od warstw znajdujących się naprzeciw elektrody centralnej. Punkt zapisu sondy znajduje się w centrum elektrody centralnej. Elektrody zewnętrzne mają 1,5m długości, a centralne 15cm. Max. długość tej sondy to 3,8m. D sondy wiąże się z elektrodą centralną. Na wynik pomiarów mają wpływ miąższość warstwy i średnica otworu. Zastosowanie; - do wyznaczenia oporności właściwej skał o wysokiej oporności, - do wyznaczenia oporności strefy filtracji przy zmineralizowanej płuczce wiertniczej. 28..Post - 7 i Post - 8. Aby uniknąć błędów występujących przy Post - 3 wprowadzono sondy 7 elektrodowe. Zamiast elektrod o dużych rozmiarach wprowadzono elektrody punktowe. Przez elektrodę centralną wysyłamy prąd o stałym natężeniu, przez elektrody sterujące wysyłamy prąd o tym samym kierunku co prąd zasilający elektrodę centralną i o tak dobranym natężeniu żeby różnica potencjałów ΔUM1,M2=ΔUM1,M2=0 czyli żeby elektrody pomiarowe miały ten sam potencjał. Zalety: - wyznaczona oporność = oporności rzeczywistej - dokładne określenie granic warstw i miąższości - dobre wyniki w płuczce o dużej przewodności - głębokość zasięgu tym większa im większa odległość między elektrodami sterującymi Post - 8 modyfikacja - wprowadzono jeszcze jedną elektrodę. Ma mniejszy zasięg śledzenia (0,25 - 1,25d). Mierzymy oporność strefy filtracji lub strefy przemytej. 29..POst podwójne i POst sferyczne. Sondę stanowi cylinder przecięty na dwie części wzdłuż osi z wsuniętą wkładką izolacyjną. Powierzchnie obu części zaopatrzone są w taki sam układ pomiarowy: 9 elektrod (w tym 7 sterujących punktowych i 2 sterujące o innych wymiarach). Każdy z tych układów jest zasilany prądem o innej częstotliwości. Prąd o niższej częstotliwości daje nam większą penetrację. Mamy więc dwie krzywe o różnym zasięgu śledzenia. Mierzymy: - oporność rzeczywistą skały - oporność strefy filtracji - zasięg strefy filtracji POSt sferyczne - jest to układ 9 elektrodowy. Zasada działania podobna jak wyżej. Daje ograniczenie nie tylko w pionie ale i sferycznie. Ten układ linii prądowych pozwala na jeszcze dokładniejsze określenie oporności rzeczywistej, wyeliminowanie wpływu płuczki i średnicy odwiertu. Główną różnicą jest to że elektrody pomiarowe są na zewnątrz. W środku znajdują się elektrody sterujące.
|