Geofizica- Cap 8

7/29/2019 Geofizica- Cap 8

1/28

8

CAROTAJUL INDUCTIV

8.1. Scurt istoric

Introducerea metodei geofizice de investigaie cu ajutorul curenilorindui n mediul nconjurtor a fost impus de necesitatea de a se asigurainvestigarea sondelor forate cu fluide de foraj neconductive, pe baz de ieisau emulsii inverse, precum i n sonde forate cu aer sau cu gaze. Acestefluide nu asigur un contact electric ntre dispozitivul de investigaie iformaiunile geologice traversate de sond. Din aceast cauz nu se potutiliza metodele de investigaie prezentate anterior. Carotajul inductiv nunecesit un contact direct al dispozitivului cu rocile investigate prinintermediul noroiului de foraj. n prezent metoda este generalizati pentruinvestigarea sondelor forate cu noroaie dulci, care traverseaz formaiuni

slab sau mediu consolidate.Carotajul inductiv a fost introdus n anul 1949 de ctre firma

Schlumberger, bazele metodei i principiile de funcionare ale aparaturiifiind elaborate de H.G. Doll.

Dispozitivul de carotaj inductiv este un dispozitiv focalizat - n planvertical i selectiv - pe direcie radial, putndu-se defini dou caracteristicide investigare - n plan vertical i pe direcie radial (n plan orizontal).

Cel mai simplu tip de dispozitiv de investigare pentru carotajulinductiv este cel cu dou bobine: una emitoare i una receptoare. Acest

dispozitiv are o caracteristic de investigare bun n plan vertical, elimi-nnd n suficient msur influena stratelor adiacente, n schimbcaracteristica radial este nesatisfctoare , ntruct contribuia principal arspunsului este dat de o zon corespunztoare zonei de invazie.

Pentru eliminarea acestor inconveniente au fost introduse dispoziti-vele focalizate (cu mai multe bobine).

n ultimul timp au fost elaborate dispozitive combinate de tip dualinducie - laterolog, care sunt constituite din dou dispozitive de inducie,de investigare adnc i medie i un dispozitiv laterolog de investigare

superficial.


2/28

CAROTAJUL INDUCTIV

210

8.2. Fundamentarea teoretic

pe baza induciei electromagnetice

Dispozitivul de investigaie este compus din bobina emitoare E ibobina receptoare R dispuse pe un suport cilindric dintr-un materialelectroizolant, la distanaL una de cealalt.

n figura 8.1 este reprezentat schema dispozitivului de investigaiecu dou bobine i forma cmpurilor electrice i magnetice produse dedispozitiv n mediul nconjurtor, aflat ntr-un mediu omogen.

Bobina emitoare E este alimentat prin intermediul unui generatorelectronic GEN cu un curent alternativ, de frecven relativ nalt, 20 kHz.

Acest curent induce n lungul axei bobinei un cmp magneticalternativ, denumit cmp magnetic primar sau direct. Acest cmp magnetic,care se propag prin mediul nconjurtor, induce n el o serie de curenielectrici de form circular, n plane perpendiculare pe axa dispozitivului,constituind aa numiii "cureni turbionari" sau cureni Foucault, a crorintensitate este proporional cu conductivitatea mediului. Acetia produc,la rndul lor, un cmp magnetic secundar, de-a lungul axei dispozitivului,

care induce n spirele bobinei receptoare R o tensiune electromotoare deasemenea proporional cu conductivitatea mediului.Aceast tensiune electromotoare este preluat de receptorul electro-

nic REC i, dup selectarea componentei n faz cu, curentul emitorului,se transmite la suprafa un semnal proporional, ntr-o prim aproximaie,cu conductivitatea rocilor nconjurtoare.

Mrimea GD reprezint factorul geometric "factorul Doll" [27] sauparametrul spaial (Dahnov) i este determinat de poziia reciproc dintreelementul de mediu T(r,z) i dispozitivul traductor de lungimeL:

23

22

23

22

3

22

2

+

++

=

zL

rzL

r

rLGD (8.1)

Conform ecuaiei (8.1), amplitudinea tensiunii electromotoareinduse n solenoidul receptor ca urmare a unui element de mediu (spirelementar) este proporional cu conductivitatea a acestui element i cu


3/28

CAROTAJUL INDUCTIV

211

factorul geometric GD(r,z), factorul de proporionalitate fiind KI- constantadispozitivului.

Fig.8.1. Schema dispozitivului de carotaj inductiv cu dou bobine.

Pentru mediul omogen de conductivitate , compus dintr-oinfinitate de elemente de mediu (spire elementare), expresia (8.1) trebuieintegrat pe ntreg spaiul. Amplitudinea tensiunii electromotoare induseglobale va fi:

( ) zrzrGKE DIR dd,0

max, = +

(8.2)

n modul acesta, pentru mediul omogen

1d = AG (8.3)

iar

= IR KE max, (8.4)


4/28

CAROTAJUL INDUCTIV

212

Din ecuaia (8.4) rezult c n ipoteza fenomenului de inducieelectromagnetic, amplitudinea tensiunii electromotoare induse n bobinareceptoare este proporional cu conductivitatea ( a mediului omogen,factorul de proporionalitate fiind KI- constanta dispozitivului.

Factorul geometric GD(r,z) reprezint ponderea cu care un elementde mediu T(r,z) contribuie la semnalul total (tensiune electromotoareindus) obinut n bobina receptoare, iar integrala din ecuaia (8.3) exprimfaptul c suma ponderilor tuturor elementelor din spaiul infinit este egalacu untiatea.

Din ecuaie (8.4) rezult c, msurndu-se semnalul din bobine

receptoare, se poate determina conductivitatea mediului

I

R

K

E max,= , n S/m (8.5)

8.2.1. Caracteristicile de investigare radiali vertical

Caracteristica radial se obine similar , integrnd factorul geome-tric GD pentru o variaie a lui z de la + la - , se obine o funcie n r,

conform relaiei de mai jos:

( )rzGG DR

D fd == +

(8.6a)

reprezentat grafic n figura 8.2a.

Caracteristica de investigare vertical se obine din integrareafactorului geometric GD, pentru variaia lui rde la 0 la Se obine o funcie

( )zrGG DV

D fd0

==

, (8.6b)

a crei reprezentare grafic este dat n figura 8.2b


5/28

CAROTAJUL INDUCTIV

213

Fig.8.2. Caracteristicile de investigare ale dispozitivului de inducie cu dou bobine:

a) caracteristica de investigare radial; b) caracteristica de investigare vertical [ 5 ].

Din analiza caracteristicii de investigare vertical se poate constatac dispozitivul cu dou bobine este un dispozitiv "focalizat" n planvertical, contribuia maxim asupra semnalului la receptor (cca 90 %) fiind

dat de mediul cuprins ntre dou plane normale pe axul dispozitivului caretrec prin cele dou bobine, respectiv pe o distan egal cu L - lungimeadispozitivului.

Din studiul caracteristicii de investigare radial, se poate constata cponderea maxim a contribuiei asupra semnalului la receptor este dat dezona cuprins n domeniul ( )Lr 80,025,0 K fa de axul dispozitivului,cuprinznd, deci, la investigare n special zona de invazie a stratului poros-permeabil.

8.2.2. Dispozitive de carotaj inductiv

Pentru a elimina deficienele dispozitivelor cu dou bobine (razmic de investigare), au fost introduse dispozitive cu mai multe bobine.

Dispozitivul de carotaj inductiv cu raz de investigaie medie CEImeste compus din cinci bobine: dou bobine principale - cea emitoare E icea receptoare R i trei bobine secundare, numite bobine de focalizare icompensare F1, F2i F3 (fig.8.3a). Acestea din urm asigur mbuntireacaracteristicii radiale de investigare, n sensul deplasrii zonei decontribuie maxim asupra semnalului la receptor ntr-un interval r (l,0 -


6/28

CAROTAJUL INDUCTIV

214

2,5)L, astfel nct raza de investigare crete pn la valori r ( 1,016-2,5)L, cuprinznd n investigare att zona de invazie, ct i o parte din zonanecontaminat (fig. 8.4a curba 1). Dispozitivul este cunoscut subdenumirea de dispozitiv 5FF40, 5 este numrul de bobine, simbolul FFreprezint "sistem focalizat pe vertical i n direcie radial", iar 40 estelungimea dispozitivuluiL =40in (= 1,016m).

Fig.8.3. Dispozitive de carotaj electric inductiv cu mai multe bobine:a- CEIm - 5FF4; b- CEIa- 6FF40. [ 5 ]

Dispozitivul de carotaj inductiv cu raz de investigae adnc CEIaeste compus din ase bobine: cele dou bobine principale cea emitoareE i cea receptoare R i patru bobine secundare de focalizare icompensare, F1, F2, F3 i F4 (fig.8.3b). Acestea asigur mbuntireacaracteristicii radiale de investigare, n sensul deplasrii zonei decontribuie maxim asupra semnalului spre profunzimea stratuluiinvestigat, n intervalul r (2,0 - 3,5)L, (fig. 8.4a, curba 2). Raza deinvestigaie crete pn la 3,5m, cuprinznd n mod deosebit, zonanecontaminat a stratului poros-permeabil. Acest dispozitiv este denumitdispozitivul 6FF40 (6 bobine,L=40in = l,0l6m).


7/28

CAROTAJUL INDUCTIV

215

Pentru interpretarea diagrafiei de inducie sunt necesarecaracteristicile de investigaie integrate. Caracteristicile de investigaieradial integrate se obin prin integrarea relaiei (8.6a) pentru un volumcilindric, concentric cu axa dispozitivului, de raz r, ( )rfGR

D= i sunt

prezentate n figura 8.5a. Caracteristicile de investigaie vertical integratese obin prin integrarea relaiei (8.6b) pentru un volum delimitat de douplane paralele care trec prin cele dou bobine principale, perpendiculare peaxul dispozitivului, ( )rfGV

iD=, (fig.8.5b).

Din analiza caracteristicilor de investigaie radiale integrate se poateobserva c aportul zonei fluidului de foraj din gaura de sondi a zonei deinvazie a fost eliminat n msur mare n cazul dispozitivului deinvestigare medie 5FF40 - curba (1) i complet eliminat n cazuldispozitivului de investigare adnc 6FF40. Contribuia principal fiinddat, mai ales n cazul dispozitivului 6FF40, de zona necontaminat,rspunsul acestuia reprezentnd - n consecin - conductivitatea real R aacestei zone.

Caracteristica de investigare vertical reprezint dependena semna-lului total obinut la bobina receptoare, n funcie de grosimea stratului.

Contribuia principal, aproximativ 90%, este dat de formaiuneacuprins ntre cele dou plane ce trec prin bobinele principale a creigrosime este egal cu lungimea dispozitivului sau selectivitatea verticaleste egal cu lungimea dispozitivului.

n general, dispozitivele de investigaie medie dau valori derezistivitate real pentru roci colectoare n care diametrul mediu de invazie

sidD 5 (ds - diametrul gurii de sond), iar dispozitivele de investigare

adnc, pentru formaiuni cu diametrul mediu de invaziesi

dD 10 .


8/28

CAROTAJUL INDUCTIV

216

Fig.8.4. Caracteristicile radiale de investigare ale dispozitivelor

cu mai multe bobine [5]:1) - dispozitiv 5FF40; 2) - dispozitiv 6FF40; 3) dipozitiv cu dou bobine

Fig.8.5. Caracteristicile de investigare integrate ale dispozitivelor de carotaj electric

inductiv cu mai multe bobine;a)- caracteristicile radiale; b) - caracteristicile verticale; curba 1) - dispozitiv de investigare medie CEI

- 5FF40; curba 2) - dispozitiv de investigare adnc CEIa - 6FF40) [ 54 ].


9/28

CAROTAJUL INDUCTIV

217

8.3. Rspunsul dispozitivului inductiv

n mediu cu stratificaie plan-paralel

n cazul n care mediul nconjurtor nu mai este omogen, ci compusdin mai multe strate orizontale numerotate cuj = l,2,...,n (fig.8.6), vom notaconductivitatea stratuluij cu j .

Fig.8.6. Mediu cu stratificaie plan-paralel [ 5 ].

Expresia tensiunii electromotoare totale (ecuaia 8.2) devine:

( ) == jA

n

jjIR zrzrGKE dd,

1max, (8.7)

fcndu-se presupunerea c n limitele unui strat

( ) jjzr = , = const.

Dac se noteaz cu A "conductivitatea aparent"


10/28

CAROTAJUL INDUCTIV

218

( ) = = jA

n

jjA zrzrG dd,1 , (8.8)

se obine pentru semnalul total o expresie analog cu cea pentru mediulomogen:

AIR KE =max, (8.9)

i, msurnd semnalul i cunoscnd constanta dispozitivului, conduc-tivitatea aparent va fi:

I

R

AK

E max,= (8.10)

Referindu-ne la caracteristica de investigare vertical din figura 8.2se poate deduce c pentru strate de grosime mai mare sau egal culungimea dispozitivului L, conductivitatea aparent msurat reprezint nproporie de aproximativ 90 % conductivitatea real n limitele stratuluirespectiv, pentru ca n cazul stratelor cu grosime mai mare dect de douori lungimea dispozitivului, conductivitatea aparent msurat coincide cu

cea real.

8.4. Rspunsul dispozitivului inductivn mediu cu limite de separaie cilindrice infinit lungi

Mediul cu limite de separaie cilindrice infinit lungi reprezint cazulstratelor poroase permeabile de grosime mare n care s-a luat n considerarei gaura de sond. Un astfel de mediu este compus ntr-o prim aproximaie

din trei zone principale, separate de dou limite de separaie (fig.8.7):- sonda cu fluidul de foraj delimitat de peretele gurii de sond;- zona de invazie, presupus omogen delimitat de limita zonei deinvazie;- zona necontaminat.Considernd dispozitivul de investigare centrat n gaura de sond,

poate fi definit o conductivitate aparent cu contribuia fiecrei zone:

( ) ( ) ( ) ++= zrzrGzrzrGzrzrG RjnA dd,dd,dd, (8.11)


11/28

CAROTAJUL INDUCTIV

219

sau

RRiinnA GGG ++= (8.12)

unde: n este conductivitatea fluidului de foraj; Gn- factorul geometric(global) corespunztor zonei gurii de sond; i - conductivitatea zonei deinvazie presupus omogen;

iRG - factorul geometric (global) corespunztor

zonei de invazie; R - conductivitatea real (n zona necontaminat); GR -factorul geometric (global) corespunztor zonei necontaminate.

Fig.8.7. Mediu cu limite

de separaie cilindrice infinit lungi [5].

Referindu-ne la caracteristica de investigare radial, din figura 8.2a,se poate constata c, n cazul dispozitivului cu dou bobine, contribuiaprincipal este dat, dup cum s-a artat i pentru mediul omogen, de

mediul cuprins n zona radial r (0,25 - 0,80)L, ceea ce, pentrudispozitivul cu lungimeaL = 40in (= 1,016m) indic o raz de investigare

n intervalul r (0,20 - 0,81)m, corespunztor, n general, zonei de invazien stratul poros-permeabil. Pentru a depi aceast zon, n cazuldispozitivului cu dou bobine ar fi necesar creterea lungimiidispozitivului, ceea ce ar produce n schimb reducerea puterii de rezoluie

n plan vertical.


12/28

CAROTAJUL INDUCTIV

220

8.5. Variante de carotaj inductivi forma de prezentare a diagrafiei

Investigaia sondelor prin metoda curenilor de inducie aformaiunilor geologice se efectueaz - practic - cu ajutorul dispozitivelorde investigaie 5FF40, 6FF40 la care se adaug, atunci cnd este posibil, undispozitiv potenial scurt AM=16in. sau un dispozitv laterolog cu raz micde investigaie si un dispozitiv microlaterolog. Aceste curbe de rezistivitatesunt nsoite de o curb gama sau o curb de PS.

8.5.1. Carotajul electric - inducie (CEI)

Carotajul electric inducie (CEI) se efectuiaz cu urmtoareledispozitive:

- un dispozitiv de inducie de investigare adnc - CEIa, de tip6FF40 cuL = 40in (= 1,016m);

- un dispozitiv de rezistivitate potenial cu electrozii A i M montaipe carcasa izolant a dispozitivului de bobine, avnd Lp = AM = 16 in(0,406 m), electrodul de msur M este utilizat i pentru nregistrarea uneicurbe de potenial spontan.

Forma de prezentare a diagrafiei este redat n figura 8.8 i cuprindeurmtoarele curbe:

1) - curba de potenial spontan - PSE - trasa I-a de 10 diviziuni;2) - curba de rezistivitate aparent cu dispozitiv potenial AM (Lp =

AM = 16in = 0,406m), pe trasa a II-a de 10 diviziuni - linie plin;3) - curba de rezistivitate din carotajul inductiv, I - pe trasa a II-a

de 10 diviziuni - linie plin;4) curba de conductivitate din CEI, ( I - pe trasa a III-a de

10 diviziuni - linie plin;Pentru potenialul spontan se utilizeaz o scar de msur =PSn

10 mV/diviziune, iar pentru curbele de rezistivitate

n = 2 m/div,

respectiv 0- 20 m pe 10 div. de diagram.Unitatea de msur pentru conductivitate se tie c este [ ]SI = S/m

(Siemens/m), n practic se utilizeaz ca unitate de msur pentruconductivitate [ ] .pract = (mho/m) = m/

1 .


13/28

CAROTAJUL INDUCTIV

221

Datorit domeniului de valori ale rezistivitilor formaiunilorgeologice investigate cu metoda de inducie (0,1- 100)m, rezult c

valorile de conductivitate

=1

vor fi cuprinse ntr-un interval (0,01

10) m/1 .

Fig. 8.8. Forma de prezentare a diagrafiei de carotaj electric inducie [ 5 ].

Curba de rezistivitate I reprezint rezistivitatea obinut dinconductivitate I , pe baza relaiei:

I

I

=1

(8.13)

Aceast curb de rezistivitate este cunoscut i sub numele dereciprocata din inducie.


14/28

CAROTAJUL INDUCTIV

222

innd seama de unitile de msur pentru conductivitate, legturadintre I i I este dat de relaia:

mmho/mn,

10mn,

I

3

=I (8.14)

Fig. 8. 9. Scara compensat sau hibrid pentru curba de rezistivitate [ 5 ].

n cazul n care domeniul de msur a rezistivitii este (0- l00m)se depete limita scrii de 20m pe 10 div., se utilizeaz aa numita"scar compensat" sau "hibrid", scar liniar pentru primele 10 diviziunipescar (0- 20m) i n continuare n scar invers - respectiv liniar

pentru conductivitate 1

= ntre valorile 20m - . (fig. 8.9).

8.5.2. Carotajul dual inducie-laterolog (DIL)

Carotajului dual inducie-laterolog (DIL) se efectuiaz cu urmtoa-rele dispozitive:

- un dispozitiv de inducie cu investigaie medie CEIm - 5FF40;- un dispozitiv de inducie cu investigaie adnc CEIa - 6FF40;

- un dispozitiv focalizat (laterolog) de investigare superficiala -LLs, cu modulul de focalizare S


15/28

CAROTAJUL INDUCTIV

223

Fig. 8. 10. Forma de prezentare a diagrafiei dual inducie laterolog.

- Ia rezistivitatea nregistrat cu dispozitivul de investigare adncCEIa - linie ntrerupt;


16/28

CAROTAJUL INDUCTIV

224

-Im

rezistivitatea nregistrat cu dispozitivul de investigare medieCEIm - linie punctat;

- LLs rezistivitatea nregistrat cu dispozitivul laterolog superficialLLs - linie plin.

Curbele de rezistivitate sunt nscrise n scar logaritmic ntrevalorile 0,2 i 2000 m., asigurnd o gam mrit a valorilor nregistrate.

8.6. Interpretarea diagrafiei inductive

8.6.1. Interpretarea calitativ

Aceasta cuprinde urmtoarele aspecte:- determinarea zonelor poros-permeabile; sunt puse n eviden prin

"anomaliile electronegative" pe curba dePS

E , ca la diagrafia electricstandard;

- determinarea limitelor i grosimilor stratelor; pot fi determinatedin diagrafia de PS, pe baza aceluiai procedeu ca la diagrafia electricstandard;

- estimarea coninutului n fluide a colectoarelor.

Pe diagrafia electric - inducie CEI estimarea coninutului nfluide se realizeaz astfel:

- pentru un colector cu hidrocarburi pe curbele de rezistivitate existo separaie "pozitiv" AMI ntre curba de rezistivitate din inducie I i curba nregistrat cu dispozitiv potenial, AM , i valori mici deconductivitate. Aceast separaie se explic prin faptul c dispozitivul deinducie are o raz de investigare mai mare dect cel potenial i estesensibil mai ales la rezistivitatea mare a zonei necontaminate, fa de celpotenial, cu raz mic de investigare, sensibil la rezistivitatea mai mic azonei de invazie;

- pentru un colector cu ap de zcmnt separaia este "negativ",

AMI


17/28

CAROTAJUL INDUCTIV

225

Pe diagrafia dual inducie-laterolog - DIL:- "roc colectoare cu hidrocarburi" - separaie "pozitiv"

LLsIa Im ,pe cele 3 curbe de rezistivitate, curba Ia - nregistrat cudispozitiv de investigaie adnc - CEIa, curba Im nregistrat cu dispozitivde investigaie medie - CEIm i curba LLs - nregistrat cu dispozitivfocalizat-laterolog, de investigaie superficial. Aceasta se explic prinfaptul c dispozitivele de inducie de investigaie adnci medie cuprindn investigaie diferite zone ale stratului poros-permeabil. Dispozitivul deinvestigaie adnc - CEIa msoar n zona necontaminat cu

hidrocarburi, iar dispozitivul de investigare medie - CEIm - msoar n zonanecontaminati o parte din zona de invazie (subzona de tranziie), n timpce dispozitivul laterolog superficial cuprinde numai zona de invazie careconine n primul rnd filtrat de noroi;

- separaia "negativ", LLsIa


18/28

CAROTAJUL INDUCTIV

226

Conductivitatea aparent determinat cu ajutorul dispozitivului deinducie 6FF40 (diapozitiv de investigare adnc) poate fi exprimat prinrelaia

RRadadioinnI GGGG +++= (8.15)

unde Gn, Gi, Gad, GR reprezint factorii geometrici integrai n limitele zoneifluidului de foraj, a zonei de invazie, a stratului adiacent i respectiv azonei necontaminate; n , io , ad i R - conductivitile fluidului de foraj(noroi), subzonei splate, stratului adiacent i rocii necontaminate

(conductivitate real) (fig.8.11).

Fig.8.11. Zonele din stratul poros-permeabil

investigate cudispozitivul de inducie [ 5 ].

Avnd n vedere efectul de "focalizare" pe vertical - prineliminarea efectului stratelor adiacente i pe direcie radial - prineliminarea efectului mediului apropiat, factorii geometrici integrai, carereprezint ponderile zonelor respective au valorile Gn 0 i Gad 0 astfelnct relaia (8.15) se reduce la

RRioiI GG + (8.16)


19/28

CAROTAJUL INDUCTIV

227

Pentru c suma factorilor geometrici pe ntreg stratul este unitarrezult:

1=+ Ri GG (8.17 a)

de unde

iR GG =1 (8.17 b)

i relaia (8.15) poate fi scris astfel:

( ) RiioiI GG += 1 (8.18)

iG estefactorul geometric integrat pentru zona de invazie i este reprezentatgrafic n funcie de diametrul acestei zone Di n figura 8.12, pentru celetrei tipuri de dispozitive.

Fig.8.12. Dependena factorilor geometrici integrai Gi= f(Di)

pentru diametrul zonei de invazie[ 49 ]:1) dispozitiv laterolog superficial; 2) dispozitiv de inducie de investigare medie;

3) dispozitiv de inducie de investigare adnc.


20/28

CAROTAJUL INDUCTIV

228

Relaia (8.18) se poate transcrie n termeni de rezistivitate sub

forma:

R

i

io

i

I

GG

+

=

11, (8.19)

unde I este rezistivitatea din diagrafia de inducie; io i R -rezistivitiile subzonei splate, respectiv a zonei necontaminate(rezistivitatea real);

Din ecuaia (8.19), rezult pentru rezistivitatea real expresia:

( )

iIio

iIio

RG

G

=

1(8.20)

Din diagrafia de inducie se citete rezistivitatea I , rezistivitateasubzonei splate, io - se determin cu ajutorul microdispozitivelor ifactorul geometric integrat, n funcie de diametrul estimat al zonei deinvazie - ( )ii DG f= , poate fi determinat valoarea rezistivitii reale, R cu

ajutorul relaiei (8.20);- determinarea parametrului rezistivitate real R poate fi efectuat

i pe baza abacelor de interpretare;

2) Din diagrafia dual inducie-laterolog - DIL

Conductivitatea aparent determinat cu ajutorul dispozitivelor cudiferite raze de investigare poate fi scris conform relaiei (8.18) astfel:

-pentru dispozitivul de inducie cu investigaie adnc:

RaiioaiIa GG += ,, 1 (8.21 a)- pentru dispozitivul de inducie cu investigaie medie:

Rmiiomi GG += ,,Im 1 (8.21 b)

- pentru dispozitivul laterolog cu investigaie superficial:

RLLsiioLLsiLLs JJ += ,, 1 , (8.21 c)


21/28

CAROTAJUL INDUCTIV

229

unde Gi,a i Gi,m sunt factorii geometrici radiali integrai pentru zona deinvazie (funcie de diametrul acesteia) pentru dispozitivele de investigaieadnc, respectiv medie; LLsiJ , - factorul pseudo-geometric radial integrat

pentru dispozitivul laterolog de investigaie superficial.Ecuaiile (8.21 a-c) scrise n termeni de rezistivitate devin:

( ) RLLsioLLsLLs

R

mi

io

mi

R

ai

io

ai

Ia

JJ

GG

GG

+=

+

=

+

=

1

11

11

,,

Im

,,

( )

( )

( )c

b

a

(8.22)

Cele trei ecuaii constitue un sistem de ecuaii lineare, a crui rezol-vare duce la determinarea parametrilor R - rezistivitate real, io -rezistivitatea subzonei splate i,Di- - diametrul zonei de invazie.

Diagrafia de dual inducie-laterolog poate fi utilizat i direct ladeterminarea saturaiei n ap (fr o metod de porozitate) prin metoda

raportului, valoarea rezistivitii io fiind estimat din LLs , iar R - din I .

8.7. Aplicaiile carotajului inductiv

Diagrafia electric de inducie i dual inducie-laterolog, areurmtoarele aplicaii:

- corelarea geologica i litologic a profilelor de sond forate cufluide dulci i fluide neconductive;

- separarea stratelor poros-permeabile i determinarea limitelor igrosimilor lor;- evaluarea coninutului rocilor colectoare i determinarea limitelor

de separaie dintre fluide: petrol/api gaze/ap;- determinarea rezistivitii reale a rocilor n vederea determinrii

saturaiei colectoarelor;- asigurarea investigrii formaiunilor geologice forate cu fluide

neconductive (faz petrol sau emulsii inverse) prin metoda rezistivitii,fiind unica metod electric care permite acest lucru.


22/28

CAROTAJUL INDUCTIV

230

8.7.1. LUCRAREA NR. 6

Determinarea rezistivitii reale, Ri a diametrului de invazie, Di din

carotajul Dual Inducie Laterolog (DIL)

Principiu i dispozitivele utilizate n carotajul dual-inducie-laterolog

Investigarea formaiunilor se face cu ajutorul curenilor indui nmediul nconjurtor, n acest caz nefiind necesar un contact direct aldispozitivului de msur cu rocile traversate, contact realizat n celelaltemetode de noroiul de foraj.

Cmpul magnetic este produs de un dispozitiv de investigarecompus dint-o bobin tranzmitoare i o bobin receptoare montate pe unsuport electroizolant. Bobina tranzmitoare este alimentat cu un curent cufrecven nalt (20 kHz). Cmpul magnetic intereacioneaz cu mediulproducnd un cmp magnetic secundar care induce n bobina receptoare otensiune electromotoare proporional cu conductivitatea rocilor

nconjurtoare.Pentru cercetare formaiunilor, dispozitivul combinat dual-inducie-

laterolog utilizeaz un dispozitiv de investigare adnc 6 FF 40, un

dispozitiv cu investigare medie 5 FF 40 i un dispozitiv focalizat cuinvestigare superficial LLs (laterolog superficial).

Curbe nregistrateDiagrafia de dual-inducie-laterolog este compus din trei curbe de

rezistivitate nregistrate cu cele trei dispozitive de raze de investigaiediferite (Anexa 17) i anume:

- ID, curba de rezistivitate aparent nregistrat cu dispozitivul deinducie de investigare adnc, 6 FF 40;

- IM, curba de rezistivitate aparent nregistrat cu dispozitivul de

inducie de investigare medie 5 FF 40;- LLS, curba de rezistivitate aparent nregistrat cu dispozitivul

focalizat cu investigare superficial.Curbele de rezistivitate sunt nregistrate n scar logaritmic ntre

valorile de 0,2 2000 m, pe trasa din mijloc a diagrafiei.Aplicaiile carotajului dual-inducie-laterolog:

- separarea n profilul sondei a intervalelor poroase-permeabile;- estimarea calitativ a coninutului n fluide a stratelor poroase-

permeabile;


23/28

CAROTAJUL INDUCTIV

231

- determinarea limitelor de separaie dintre fluide: petrol-ap igaze-ap;

- determinarea parametrului rezistivitate real, Ri a diametruluide invazie, D.

Condiii optime de aplicabilitate:

- n sonde spate cu noroaie neconductive (fluide negre);- n formaiuni cu valori mici ale rezistivitii reale;- succesiuni marnoase-nisipoase i nisipuri argiloase.

Limitri

- valori mari ale rezistivitii reale.

Mod de lucru:- se determinara limitele stratelor poros-permeabile si adancimile

medii ale acestora: Hsup, Hinf, h, Hmed;- pe diagrafie se citesc n dreptul fiecrui strat analizat n parte, n

punctele de maxim urmtoarele date de rezistivitate:- ID, curba de rezistivitate aparent nregistrat cu

dispozitivul de inducie de investigare adnc;- IM, curba de rezistivitate aparent nregistrat cu

dispozitivul de inducie de investigare medie;- se corecteaz valorile de rezistivitate aparent citite pe diagrafie

pentru grosimea stratului, h cu ajutorul anexei 18 (pentru rezistivitile, IDnregistrate cu dispozitivul de investigaie adnc) i anexei 19 (pentrurezistivitile, IM nregistrate cu dispozitivul de investigaie medie).

Modul de utilizare al anexelor este similar; se introduce n abscisvaloarea grosimii stratului, se ridic o vertical pn intersecteaz curbacorespunztoare valorii de rezistivitate citit din diagrfie, dar din punctul deintersecie se duce o orizontali se citette n ordonat valoarea corecatatde rezistivitate;

- cu aceste valori corectate se utilzeaz anexa nr. 20 pentrudeterminarea rezistivitii reale, R i a diametrului de invazie Di, anexcare d dependena:

=

ID

IM

ID

io f

pentru .ct

R

io =

i .ctD =

- se calculeaz rapoartele:ID

IM

i

ID

io

;


24/28

CAROTAJUL INDUCTIV

232

- se introduc valorile rapoartelor n abscis respectiv ordonati se

determin punctul P de coordonate

ID

io

ID

IM

, , prin care trec dou familii

de curbe i anume .ctR

io =

respectiv .ctD = ;

- se calculeazvalorile rapoartelor:

MR

io =

Mio

R

=

ND =

Aplicaie:

S se determine rezistivitatea real, Ri a diametrului de invazie,Di din diagrafia de carotaj dual-inducie-laterolog, DIL prezentat n anexanr. 17.

Valorile rezistivitii subzonei splate, io se vor lua aceleai cucele determintate la lucrarea anterioar de laborator, din MSFL.

Rezultatele obinute se vor nscrie n tabelul urmtor:

IntervalulHsup - Hinf

ID IM ID,cor IM,corcorID

corIM

,

,

corID

io

,

M N R DiNr.

strat[m] [m] [m] m m - - - - m m


25/28

CAROTAJUL INDUCTIV

233


26/28

CAROTAJUL INDUCTIV

234


27/28

CAROTAJUL INDUCTIV

235


28/28

CAROTAJUL INDUCTIV

236

Date post:	04-Apr-2018
Category:	Documents
Upload:	oana-darmon
View:	249 times
Download:	0 times

Geofizica- Cap 8

Documents