TÍNH TOÁN ĐỘ BÃO HOÀ CHẤT LƯU DỰA TRÊN CÁC THÔNG SỐ ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN

Bài tập Địa vật lý giếng khoan GVHD: TS. Nguyễn Quốc Quân
TÍNH TOÁN ĐỘ BÃO HOÀ CHẤT LƯU DỰA TRÊN
CÁC THÔNG SỐ ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN
I – Các thông số được cung cấp trên biểu đồ log
Hệ số kết dính m = 2
Hệ số bão hoà n = 2
Hệ số thông của đá a = 1
Thể tích sét V
sh
= 0.8 x ∆J
Mật độ đất đá khung ρ
mat
= 2.68 (g/cm
3
)
Mật độ chất lưu ρ
fluid
= 1 (g/cm
3
)
Độ rỗng sét ф
sh
= 30 %
Điện trở của dung dịch khoan R
m
= 0.215 (Ohmm) tại T
m
= 28
0
C
Điện trở của lớp bùn sét R
mc
= 0.266 (Ohmm) tại T
mc
= 28
0
C
Điện trở của dung dịch nước lọc R
mf
= 0.173 (Ohmm) tại T
m
= 28
0
C
Độ khoáng hoá nước vỉa Sa = 24000 (ppm)
Gradient địa nhiệt = 3
0
C/100m
Nhiệt độ bề mặt T = 30
0
C
Nhiệt độ đáy giếng T = 120
0
C
II – Các bước giải đoán
1. Phân vỉa
SVTH: Nhóm 6 1
Bài tập Địa vật lý giếng khoan GVHD: TS. Nguyễn Quốc Quân
- Xây dựng đường sét chuẩn (GR
cut off
): dựa vào đường GR xác định giá
trị GR
max
và GR
min
• GR
max
là giá trị GR đọc được ở vỉa sét sạch và chuẩn nhất (có bề dày
tương đối, >= 2m) GR
max
= 120 (GAPI)
• GR
min
là giá trị GR đọc được ở vỉa cát đại diện nhất (sạch và có bề dày
tương đối, >= 2m) GR
min
= 32.5 (GAPI)
- Xác định giá trị GR
cut off
bằng công thức
Với V
sh cut off
= 0.4

Kẻ đường GR
cut off
có giá trị 75 (GAPI)
- Phân vỉa
• Căn cứ vào đường GR
cut off
vừa xác định để phân vỉa
• Đồng thời phải dựa vào các đường log như LLD, LLS, MSFL để so sánh
và xác định được chính xác ranh giới vỉa cho phù hợp
• Tất cả các vỉa có giá trị GR < GR
cut off
là vỉa cát. Còn những vỉa có giá trị
GR > GR
cut off
là những vỉa sét.
SVTH: Nhóm 6 2
V
sh

= 0.8
GR - GR
min
GR
max
- GR
min
0.4= 0.8
 GR
cut off
= 75 (GAPI)
GR
cut off
– 32.5
120 – 32.5
Bài tập Địa vật lý giếng khoan GVHD: TS. Nguyễn Quốc Quân
• Trong một số trường hợp, ở trong một vỉa, giá trị GR biến đổi khá nhiều,
chúng ta có thể chia chúng thành nhiều vỉa nhỏ (a, b, c …), đồng thời dựa
vào các đường log khác để có sự chính xác cao.
• Đánh số thứ tự vỉa từ trên xuống dưới, và chỉ lấy những vỉa cát có chiều
dày tương đối, >= 2m.
• Có một số vỉa có giá trị GR và giá trị đường MSFL tăng đột biến  đây là
những vỉa than, ta không lấy những vỉa này.
2. Xác định độ sâu vỉa và bề dày vỉa
- Độ sâu vỉa H (m): đọc chỉ số độ sâu của nóc và đáy ở từng vỉa đã
phân chia.
- Bề dày vỉa h (m): căn cứ vào độ sâu nóc và đáy, bề dày vỉa tính theo
công thức
3. Xác định giá trị GR cho từng vỉa
Trên đường GR từ biểu đồ log, ghi nhận giá trị GR cho từng vỉa (lấy giá trị
trung bình).
4. Xác định hàm lượng sét V
sh
cho từng vỉa
Sử dụng công thức
SVTH: Nhóm 6 3
h
vỉa
= Độ sâu đáy - Độ sâu nóc
V
sh

= 0.8
GR - GR
min
GR
max
- GR
min
Bài tập Địa vật lý giếng khoan GVHD: TS. Nguyễn Quốc Quân
để xác định giá trị V
sh
cho từng vỉa
5. Đọc giá trị đường kính giếng khoan (Caliper - Cals) và đường kính choòng
khoan (Bitsize - BS)
- Đường kính giếng khoan Caliper (inch): xác định trên đường log
Caliper
- Đường kính choòng khoan Bitsize (inch): xác định trên đường log BS,
giá trị này không thay đổi là 12 inches.
6. Xác định bề dày lớp bùn khoan (mud cake)
Xác định bằng công thức sau
Nếu giá trị Caliper >= giá trị Bitsize: coi như h
mc
= 0
Nếu giá trị Caliper < giá trị Bitsize: lấy giá trị tuyệt đối của h
mc
Đối với đường log này, do giá trị Caliper >= giá trị Bitsize nên toàn bộ giá trị
h
mc
= 0
7. Xác định giá trị mật độ (Density – RHOB) g/cm
3
Các giá trị đọc được trên đường log RHOB, lấy theo giá trị trung bình ở mỗi
vỉa.
8. Xác định giá trị Neutron (NPHI) V/V
Xác định dựa vào đường log NPHI, lấy giá trị trung bình cho từng vỉa.
9. Xác định giá trị siêu âm (Sonic - DT) µs/m
SVTH: Nhóm 6 4
h
mc
= Đường kính giếng khoan Caliper - Đường kính choòng khoan BS
Bài tập Địa vật lý giếng khoan GVHD: TS. Nguyễn Quốc Quân
Căn cứ vào đường log DT đọc giá trị DT cho từng vỉa, lấy giá trị trung bình.
10.Tính toán độ rỗng hiệu dụng theo đường Density
Dựa vào công thức
Với ρ
mat

= 2.68 (g/cm
3
), ρ
fluid
= 1 (g/cm
3
) và ρ
log
đọc được từ log
Xác định được Ф
hd
theo đường Density cho từng vỉa
11.Xác định độ rỗng hiệu dụng theo đường Sonic
Với ∆T
mat
= 189 (µs/m), ∆T
fluid
= 630 (µs/m) và ∆T đọc được từ log
Xác định được Ф
hd
theo đường

Sonic cho từng vỉa
12.Xác định độ rỗng trung bình của vỉa
Từ giá trị Ф
hd
theo đường Density và Ф
hd
theo đường

Sonic, ta tính Ф
hd
trung
bình cho từng vỉa theo công thức:
13.Xác định giá trị đo sâu sườn LLD (Ohmm)
Các giá trị đọc được lấy trên đường log LLD, đọc giá trị trung bình cho từng
vỉa.
SVTH: Nhóm 6 5
Ф
hd
=
ρ
mat
– ρ
log
- V
sh
* Ф
sh
ρ
mat
– ρ
fluid
Ф
hd
=
∆T - ∆T
mat
- V
sh
* Ф
sh
∆T
fluid
- ∆T
mat
Ф
vỉa
=
Ф
hd
Density + Ф
hd
Sonic
2
Bài tập Địa vật lý giếng khoan GVHD: TS. Nguyễn Quốc Quân
14.Xác định giá trị đo nông sườn LLS (Ohmm)
Căn cứ vào đường log LLS, lấy giá trị trung bình cho từng vỉa.
15.Xác định giá trị đo vi điện cực MSFL (Ohmm)
Dựa vào đường log MSFL, đọc giá trị trung bình cho từng vỉa.
16.Tính toán nhiệt độ giếng khoan T
GK
(
0
C)ở từng vị trí vỉa
- Nhiệt độ bề mặt T = 30
0
C ở 0 (m)
- Nhiệt độ đáy giếng khoan T = 120
0
C ở độ sâu 3144 (m)
Ta lập được phương trình tuyến tính có dạng y = ax + b, biểu diễn sự thay
đổi nhiệt độ giếng khoan theo độ sâu vỉa như sau:
17.Tính toán nhiệt độ vỉa T
vỉa
(
0
C)
- Nhiệt độ bề mặt T = 30
0
C
- Gradient địa nhiệt 3
0
C/100m
Lập phương trình tuyến tính có dạng y = ax + b, biểu diễn mối quan hệ giữa
nhiệt độ vỉa và độ sâu vỉa như sau:
SVTH: Nhóm 6 6
Nhiệt độ đáy giếng - Nhiệt độ bề mặt
T
GK
=
Độ sâu giếng khoan
x Độ sâu vỉa + Nhiệt độ bề mặt
x H (m) + 30
0
C T
GK
=
120
0
C – 30
0
C
3144 m
 T
GK
= 0.0286H + 30
T
vỉa
= Gradient địa nhiệt x Độ sâu vỉa + Nhiệt độ bề mặt
Bài tập Địa vật lý giếng khoan GVHD: TS. Nguyễn Quốc Quân
18.Tính toán điện trở suất của nước vỉa R
w
(Ohmm)
Áp dụng công thức
Với R
1
là giá trị điện trở suất nước vỉa ứng với nhiệt độ T
1
và R
2
là giá trị điện trở suất nước vỉa cần tính cho từng vỉa tại nhiệt độ T
2
=
T
GK
của từng vỉa.
Dựa vào độ khoáng hoá nước vỉa Sa = 24000 (ppm), tra vào bảng Resistivity
of NaCl Solution, ta xác định được giá trị R
1
= 0.095 (Ohmm) ứng với T
1
chọn
tại 100
0
C


19.Tính toán điện trở suất của lớp bùn sét (mud cake) R
mc
(Ohmm)
- Chọn 1 giá trị R
mc
cho trước
R
mc
= 0.266 (Ohmm) tại T = 28
0
C
- Áp dụng công thức
- Thay giá trị R
1
= R
mc
và T
1
= T cho trước, T
2
= T
GK
của từng vỉa, ta được
công thức tính R
mc
cho từng vỉa như sau
SVTH: Nhóm 6 7
 T
vỉa
= 0.03H + 30
R
w
=
R
1

[T
1
+ 21.5]
[T
2
+ 21.5]
R
w
=
0.095
[100 + 21.5]
[T
GK
+ 21.5]
R
mc
=
R
1

[T
1
+ 21.5]
[T
2
+ 21.5]
R
mc
=
0.266
[28 + 21.5]
[T
GK
+ 21.5]
Bài tập Địa vật lý giếng khoan GVHD: TS. Nguyễn Quốc Quân
20.Xác định điện trở suất của dung dịch khoan R
m
(Ohmm)
- Chọn 1 giá trị R
m
cho trước
R
m
= 0.215 (Ohmm) tại T = 28
0
C
- Áp dụng công thức
- Thay giá trị R
1
= R
m
và T
1
= T cho trước, T
2
= T
GK
của từng vỉa, ta được
công thức tính R
m
cho từng vỉa như sau
21.Xác định giá trị hiệu chỉnh R
LLDC
- Lập tỉ số
- Sử dụng đồ thị Deep Laterolog Borehole Correction để xác định trị số
hiệu chỉnh R
LLDC
ứng

với đường kính choòng khoan (hole diameter), ta
được một tỉ số

22.Xác định giá trị hiệu chỉnh R
LLSC
- Lập tỉ số
SVTH: Nhóm 6 8
R
m
=
R
1

[T
1
+ 21.5]
[T
2
+ 21.5]
R
mc
=
0.215
[28 + 21.5]
[T
GK
+ 21.5]
R
LLD
R
m
R
LLDC
R
LLD
= a
R
LLDC
= R
LLD
x a
R
LLS
R
m
Bài tập Địa vật lý giếng khoan GVHD: TS. Nguyễn Quốc Quân
- Sử dụng đồ thị Shallow Laterolog Borehole Correction để xác định trị số
hiệu chỉnh R
LLSC
ứng

với đường kính choòng khoan (hole diameter), ta
được một tỉ số

23.Xác định giá trị hiệu chỉnh R
MSFLC
- Lập tỉ số
- Sử dụng đồ thị MicroSFL Mudcake Correction – Standard MicroSFL để
xác định trị số hiệu chỉnh R
MSFLC
ứng

với độ dày lớp bùn sét (h
mc
) của từng
vỉa (trên log này toàn bộ h
mc
= 0), ta được một tỉ số

24.Lập tỉ số và
25.Xác định điện trở thực của vỉa R
T
- Chọn khoảng 10 vỉa cát sạch.
- Căn cứ vào tỉ số và , sử dụng biểu đồ Dual Laterolog – R
xo
Device để xác định tỉ số

- Thay giá trị của 10 vỉa cát sạch đã chọn và tính toán cho 10 vỉa này.
Sau đó lập phương trình tuyến tính có dạng y = ax + b, đi qua các điểm
SVTH: Nhóm 6 9
R
LLSC
R
LLS
= b
R
LLSC
= R
LLS
x b
R
MSFLC
R
MSFL
= c
R
MSFLC
= R
MSFL
x c
R
MSFL
R
mc
R
LLDC
R
MSFLC
R
LLDC
R
LLSC
R
LLDC
R
MSFLC
R
LLDC
R
LLSC
R
T
R
LLDC
= d
R
T
= R
LLDC
x d
Bài tập Địa vật lý giếng khoan GVHD: TS. Nguyễn Quốc Quân
được thiết lập bằng cách vẽ biểu đồ biểu diễn mối quan hệ giữa R
T
và
R
LLDC
.
Các số liệu được biểu diễn trong bảng sau:
Vỉa 5 8 9b 21 22 35 37 38a 40 42
R
T
/R
LLDC
1.12 1.1 1.05 1.85 1.07 1.1 1.3 1.4 1.43 1.28
R
LLDC
9.45 9.45 1.926 1.944 2.16 2.996 2.268 2.996 12.48 15.6
R
T
10.584 10.395 2.0223 3.5964 2.3112 3.2956 2.9484 4.1944 17.8464 19.968
- Từ biểu đồ ta thiết lập được phương trình tuyến tính sau:
- Thay giá trị R
LLDC
của tất cả các vỉa còn lại để tính R
T
cho từng vỉa.
26.Tính toán độ bão hoà nước S
w
Sử dụng công thức Archiev để tính độ bão hoà nước
SVTH: Nhóm 6 10
- Biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa R
T
và R
LLDC
y = 0.7591x + 0.2697
0
5
10
15
20
0 5 10 15 20 25
R
LLDC
R
T
RT
Linear (RT)
R
T
= 0.7591R
LLDC
+ 0.2697
Bài tập Địa vật lý giếng khoan GVHD: TS. Nguyễn Quốc Quân
Với a = 1, m = n = 2, ta có công thức tính độ bão hoà nước như sau:
27.Tính toán độ bão hoà hydrocacbon S
H
Ta có

- Thay giá trị S
w
của từng vỉa vào công thức trên, ta xác định được độ
bão hoà hydrocacbon S
H
của từng vỉa.
- Từ S
H
ta xác định các vỉa chứa hydrocacbon và vỉa chứa nước.
Nếu S
H
> 30% (S
W
< 70%): vỉa hydrocacbon.
Nếu S
H
< 30% (S
W
> 70%): vỉa nước.
- Sau khi xác định vỉa là hydrocacbon, dựa vào hai đường log neutron
NPHI và mật độ RHOB để xác định hydrocacbon là vỉa dầu hay khí.
SVTH: Nhóm 6 11
S
w
n
=
a x R
w
R
T
x Ф
m

S
w
=
R
w
R
T
x Ф
vỉa
2
Độ bão hoà nước S
w
+ Độ bão hoà hydrocacbon S
H
= 1
Độ bão hoà hydrocacbon S
H
= 1 - Độ bão hoà nước S
w

+
Bài tập Địa vật lý giếng khoan GVHD: TS. Nguyễn Quốc Quân
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. TS. Nguyễn Quốc Quân, Bài giảng Địa vật lý giếng khoan, 2006. Trường
ĐH Khoa học Tự nhiên.
2. Schlumberger Educational Services, Log Interpretation
Principles/Application, Houston, Texas, USA.
SVTH: Nhóm 6 12
Bài tập Địa vật lý giếng khoan GVHD: TS. Nguyễn Quốc Quân
PHỤ LỤC
Bảng số liệu các thông số địa vật lý giếng khoan
SVTH: Nhóm 6 13

Xem chi tiết: TÍNH TOÁN ĐỘ BÃO HOÀ CHẤT LƯU DỰA TRÊN CÁC THÔNG SỐ ĐỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN