ðỊA VẬT LÝ GIẾNG KHOAN

Minh giải tài liệu ðVLGK (Log Interpretation)

1

TS. Lê Hải An Bộ môn ðịa vật lý, Khoa Dầu khí, TRƯỜNG ðẠI HỌC MỎ - ðỊA CHẤT

Các phương trình Archie

Các phương trình Archie

Sw=?

2

Các phương trình Archie

ðộ bão hòa nước Sw, ñộ bão hòa dầu So

Sw = Swirr + Sw"free"

water

So = Soresidual + So"free"

oil

Matrix

Các phương trình Archie

• Archie (1942) làm thí nghiệm với các mẫu ñá cát kết khác nhau của các

vỉa chứa ở Gulf Coast.

• ðo ñộ rỗng, ñộ thấm và ñiện trở suất của các mẫu ñá sau khi ñã bão hòa

chúng bằng nước mặn với nhiều ñộ khoáng hóa khác nhau, thay ñổi từ 20

ñến 100.000 ppm NaCl tương ñương.

• Phát hiện ra mối quan hệ tuyến tính giữa ñiện trở suất của ñá bão hòa

3

100% nước (Ro) và ñiện trở suất của nước (Rw) • Tỉ số F giữa Ro và Rw ñược gọi là yếu tố thành hệ

Các phương trình Archie

• F là hằng số với cùng một mẫu ñá (ñộ rỗng không thay ñổi)

0

=

F

R wR

• Khi ñộ rỗng F giảm thì Ro giảm và F cũng giảm

Các phương trình Archie

F: yếu tố thành hệ (formation factor) Ro: ñiện trở suất ñá bão hòa 100% nước Rw: ñiện trở suất nước vỉa

• Archie vẽ yếu tố thành hệ F và ñộ rỗng F trên thang logarit và phát hiện

= 1

F

m

ra một quan hệ tuyến tính nữa

F

• m thay ñổi từ 1.8 ñến 2 và cho

biết ñộ dốc của ñường quan hệ

tg =a

m

4

tuyến tính

Các phương trình Archie

=

F

a m

• Tổng quát

F

a: hệ số môi trường m: hệ số gắn kết xi măng

Cát kết: a=0.81, m=2 a=0.62, m=2.15

Các phương trình Archie

ðá vôi: a=1, m=2

=

F

a m

Mỏ Bạch Hổ Oligoxen: Mioxen: a=0.71, m=1.86 a=1, m=1.8

5

F Mỏ ðại Hùng Cát kết: ðá vôi: a=1, m=1.74 a=1, m=1.84

Các phương trình Archie

• Archie cho bão hòa mẫu ñá một phần hydrocarbon và ñưa ra một hệ số

I

R t= 0R

tuyến tính thứ hai I gọi là chỉ số ñiện trở (resistivity index)

Các phương trình Archie

Ro

Rt

6

Rt: ñiện trở suất của ñá bão hòa một phần hydrocarbon Ro: ñiện trở suất của ñá bão hòa 100% nước I: chỉ số ñiện trở

Các phương trình Archie

Rt

Ro

ðộ bão hòa nước Sw tăng

Các phương trình Archie

ðiện trở suất Rt giảm

I

1= n wS

• Vẽ I và Sw trên thang logarit, Archie phát hiện tiếp một quan hệ tuyến tính nữa

7

n: hệ số bão hòa (~2)

Các phương trình Archie

• Tổng quát

=

=

I

R t R 0

b n S w

Mỏ Bạch Hổ Oligoxen: b=1.04, n=2.19

Các phương trình Archie

Mỏ ðại Hùng Cát kết: ðá vôi: b=1, n=1.93 b=1, n=2.21

=

R t

• Kết hợp các phương trình Archie ở trên

R w m S

n w

=

S

n w

F

R w m R t

8

F

Các phương trình Archie

w

• Tổng quát

=

S

n w

F

. Rba . m R

t

Xác ñịnh các tham số trong phương trình Archie

w

=

S

n w

F

. Rba . m R

t

9

Xác ñịnh các tham số trong phương trình Archie

• a

• b

• m

• n

• Rw • Rt • F

Xác ñịnh các tham số trong phương trình Archie

• a

• b

• m

• n

• Rw • Rt • F

10

Xác ñịnh các tham số trong phương trình Archie

• a

• b

• m

• n

Xác ñịnh các tham số trong phương trình Archie

• Rw • Rt • F

1. Từ số liệu ño ghi ñược trên mẫu lõi 2. Từ tài liệu ðVLGK (Pickett Plot, Hingle Plot)

11

1. Từ tài liệu ño ghi ðVLGK

Xác ñịnh các tham số trong phương trình Archie

=

F

a m

Xác ñịnh hệ số a, m

F

=

Logarit hóa 2 vế

log

F

log

ma

log

F -

=

log

F

log

a

Xác ñịnh các tham số trong phương trình Archie

Khi F = 100%

Xác ñịnh hệ số a, m

Khi vẽ trên thang logarit giá trị F và F thì quan hệ giữa chúng là ñường thẳng

100

10

có góc dốc là – m và cắt F = 100% tại a

F

1

0.1

0.1

1

a = 0.9 m =2.18

12

F F F F

Xác ñịnh các tham số trong phương trình Archie

1= S

R t R o

n w

Xác ñịnh hệ số n

=

log

n

log.

S

w

R o R

t

Logarit hóa 2 vế

Xác ñịnh các tham số trong phương trình Archie

Khi vẽ Ro/Rt và Sw lên thang logarit ñược quan hệ là ñường thẳng có góc dốc là n

1

Xác ñịnh hệ số n

t

/

0.1

R o R

0.01

0.1

1

n=2

Sw

13

Xác ñịnh các tham số trong phương trình Archie

Xác ñịnh các tham số trong phương trình Archie

Bài tập 1: Xác ñịnh tham số a và m:

14

Bài tập 2: Xác ñịnh tham số n:

Xác ñịnh các tham số trong phương trình Archie

Flow chart

15

Bài tập 2: Xác ñịnh tham số n:

Bulk Volume Water

=

BVW

wS

F

• Nếu BVW xác ñịnh tại một vài ñộ sâu khác nhau của thành hệ mà là hằng số

hoặc rất gần nhau thì thành hệ ñó là ñồng nhất và tại ñiều kiện bão hòa

nước dư Swi

• Khi mà thành hệ tại Swi thì nước trong thành hệ sẽ không dịch chuyển ñược bởi vì bị giữ bởi áp suất mao dẫn giữa hạt

• Hydrocarbon khai thác ñược ở các thành hệ này sẽ không có nước (water-

free hydrocarbon production)

Archie Principles

16

© Schlumberger

Acknowledgments

Schlumberger

Baker Atlas

Halliburton

17