Регистрация удельного сопротивления

Регистрация удельного сопротивления - это метод ведения скважины , который работает, характеризуя породу или осадок в скважине путем измерения ее электрического удельного сопротивления . Удельное сопротивление - это фундаментальное свойство материала, которое представляет, насколько сильно материал противостоит потоку электрического тока . В этих журналах удельное сопротивление измеряется с использованием четырех электрических зондов для устранения сопротивления контактных проводов. Журнал должен работать в отверстиях, содержащих электрически проводящую грязь или воду, то есть, с достаточным количеством ионов, присутствующих в буровой жидкости.

Действительно, в скважины жидкости электрическими носителями представляют собой только ионы ( катионы и анионы ), присутствующие в водном растворе в жидкости. В отсутствие растворенных ионов вода является очень плохим электрическим проводником. Действительно, чистая вода очень плохо диссоциируется его самоонизацией (при 25 ° C, PK _W = 14 , поэтому при pH = 7, [h ⁺] = [О ^–] = 10 ⁻⁷ моль/л) и, следовательно, сама вода существенно не способствует проведению электричества в водном растворе. Удельное сопротивление чистой воды при 25 ° C составляет 18 МОм · см, или его проводимость (C = 1/R) составляет 0,055 мкс/см. Электрические носители в водном растворе представляют собой только ионы, а не электроны , как в металлах . Наиболее распространенные минералы, такие как кварц ( SIO
₂ ) или кальцит ( како
₃ ) Нарученные соответственно в кремнистых и в углеродистых формах являются электрическими изоляторами . В исследовании минералов некоторые минералы являются полупроводниками , например, гематит ( Fe
₂ o
₃ ), магнетит ( Fe
₃ O.
₄ ) и халкопирит ( Cufes
₂ ) и когда присутствует в достаточно больших количествах в рудном теле может повлиять на удельное сопротивление образования хозяина. Однако в наиболее распространенных случаях (бурение нефти и газа, бурение с водой), твердые минеральные фазы не способствуют электрической проводимости: электричество переносится ионами в растворе в поровой воде или в воде, заполняя трещины твердых Скалы. Если поры породы не насыщены водой, но также содержат газы, такие как воздух над столом воды , или газообразные углеводороды, такие как метан и легкие алканы , проводимость также падает, а удельное сопротивление увеличивается.

Регистрация удельного сопротивления используется в изучении минералов (например, для разведки для железных и медных рудных тел), геологического исследования ( глубокая геологическая утилизация , геотермальные колодцы ) и бурение с водой. Это незаменимый инструмент для оценки формирования при бурении нефти и газа. Как упомянуто здесь выше, большинство материалов для горных каменных материалов по сути являются электрическими изоляторами , в то время как их закрытые жидкости являются электрическими проводниками . В отличие от водных растворов, содержащих проводящие ионы , углеводородные жидкости практически бесконечно резистируют, поскольку они не содержат носителей электрического заряда. Действительно, углеводороды не диссоциации в ионах из -за ковалентной природы их химических связей . Когда формация является пористой и содержит соленую воду, общее сопротивление будет низким. Когда формация содержит углеводородный или имеет очень низкую пористость, его удельное сопротивление будет высоким. Высокие значения удельного сопротивления могут указывать на образование углеводородов.

В геологическом исследовании и бурении с водой , измерениями удельного сопротивления также позволяют различить контраст между глиняным аквитаром и песчаным водоносным горизонтом из-за их разницы в пористости, порнопроводности пор и катионов ( NA ⁺
К. ⁺
, Ca ²⁺
и мг ²⁺
) присутствует в межслойном пространстве глинистых минералов, чей внешний электрический двойной слой также гораздо более развит, чем у кварца .

Обычно во время бурения буровые жидкости вторгаются в образование, изменения в удельном сопротивлении измеряются инструментом в проваленной зоне. По этой причине для измерения удельного сопротивления используются несколько инструментов удельного сопротивления с различными длиной исследования. Если используется грязь на водной основе и нефть смещено, «более глубокие» бревна удельного сопротивления (или из «неповрежденной зоны» в достаточной степени от зоны нарушенной скважины) будут демонстрировать более низкую проводимость, чем взирая зона. Если используется грязь на нефтяной основе и вода смещена, более глубокие бревна будут показывать более высокую проводимость, чем взирая зона. Это дает не только указание присутствующих жидкостей, но и, по крайней мере, качественно, является ли формация проницаемой или нет.

Смотрите также

Закон Арчи - связь между электрической проводимостью скалы к ее пористости
Буровой грязь - помощь для бурения скважин в землю
Оценка формирования - оценка того, могут ли скважин, просверленные для нефти или газа, способны обеспечить прибыльное производство
Электрические журналы (в: Оценка формирования)
Хорошо ведение журнала - подробная запись содержимого скважины

Ссылки

^ «Основная геофизика (книга). Osti.gov» . osti.gov . Ости 6982729 . Получено 13 декабря 2020 года .
^ «AAPG DATAPAGES/ARCHIVES: AAPG Методы в исследовании, № 16, Глава 1: Основные отношения интерпретации журнала скважины» . Archives.datapages.com . Получено 13 декабря 2020 года .
^ OnePetro. «Учебное пособие: Введение в принципы удельного сопротивления для оценки формирования: учебник -учебник - OnePetro» . OnePetro.org . Получено 13 декабря 2020 года .
^ OnePetro. «Измерения in situ электрического удельного сопротивления, анизотропии образования и тектонического контекста - OnePetro» . OnePetro.org . Получено 13 декабря 2020 года .
^ Лю, Хонки (2017). «Интегрированная интерпретация данных ведения журнала». Принципы и применения скважины . Спрингер Минералогия. С. 289–323. doi : 10.1007/978-3-662-53383-3_10 . ISBN 978-3-662-53381-9 Полем ISSN 2366-1585 .
^ Лю, Хонки (2017). "Электроизкурация". Принципы и применения скважины . С. 9–58. doi : 10.1007/978-3-662-54977-3_2 . ISBN 978-3-662-54976-6 .

Дальнейшее чтение

Applao, A. (1997). Разработки в геоэлектрических методах. Тейлор и Фрэнсис.

[osti_Basi-1] «Основная геофизика (книга). Osti.gov» . osti.gov . Ости 6982729 . Получено 13 декабря 2020 года .

[arch_AAPG-2] «AAPG DATAPAGES/ARCHIVES: AAPG Методы в исследовании, № 16, Глава 1: Основные отношения интерпретации журнала скважины» . Archives.datapages.com . Получено 13 декабря 2020 года .

[onep_Tuto-3] OnePetro. «Учебное пособие: Введение в принципы удельного сопротивления для оценки формирования: учебник -учебник - OnePetro» . OnePetro.org . Получено 13 декабря 2020 года .

[onep_InSi-4] OnePetro. «Измерения in situ электрического удельного сопротивления, анизотропии образования и тектонического контекста - OnePetro» . OnePetro.org . Получено 13 декабря 2020 года .

[Liu2017a-5] Лю, Хонки (2017). «Интегрированная интерпретация данных ведения журнала». Принципы и применения скважины . Спрингер Минералогия. С. 289–323. doi : 10.1007/978-3-662-53383-3_10 . ISBN 978-3-662-53381-9 Полем ISSN 2366-1585 .

[Liu2017b-6] Лю, Хонки (2017). "Электроизкурация". Принципы и применения скважины . С. 9–58. doi : 10.1007/978-3-662-54977-3_2 . ISBN 978-3-662-54976-6 .