4 4 resistivity logs and induction logs n.
Download
Skip this Video
Download Presentation
4.4 Resistivity logs and Induction logs

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 77

4.4 Resistivity logs and Induction logs - PowerPoint PPT Presentation


  • 108 Views
  • Uploaded on

4.4 Resistivity logs and Induction logs.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about '4.4 Resistivity logs and Induction logs' - amena-morrow


Download Now An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
4 4 resistivity logs and induction logs
4.4 Resistivity logs and Induction logs

ความต้านทานไฟฟ้า (electrical resistivity) ของวัตถุเป็นความสามารถในการต้านทานการไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านวัตถุนั้นๆ ชั้นหินซึ่งเป็นแหล่งกักเก็บน้ำมันจะไม่สามารถนำไฟฟ้าได้ เนื่องจากทั้งเม็ดตะกอนและสารไฮโดรคาร์บอนไม่นำไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าจะไหลผ่านชั้นหินได้ก็ต่อเมื่อมีน้ำที่มีสารละลายอยู่ในช่องว่างของเนื้อหิน

slide2
ความเข้มข้นของสารละลายเป็นตัวกำหนดความสามารถในการต้านทานการไหลของกระแสไฟฟ้า โดยที่สารละลายที่มีความเข้มข้นมากจะมีค่าความต้านทานไฟฟ้าต่ำหรือนำไฟฟ้าได้ดี ในชั้นหินที่มีความพรุนสูงที่อิ่มตัวด้วยน้ำจะมีค่าความต้านทานไฟฟ้าต่ำ ดังนั้นการวัดค่าความต้านทานไฟฟ้า จึงเป็นวิธีการหนึ่งในการศึกษาถึงค่าความอิ่มตัวด้วยน้ำของชั้นหิน
slide3
ค่าความต้านทานไฟฟ้าของชั้นหิน สามารถวัดได้จากการเปลี่ยนแปลงค่ากระแสไฟฟ้า (current variations) โดยใช้เครื่องมือ electrical devices หรือ วัดจากค่าการเปลี่ยนแปลงค่ากระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ (induced current variation) โดยใช้เครื่องมือ induction devices
4 4 1 formation factor and porosity
4.4.1 Formation factor and porosity

รูปร่างและขนาดของเม็ดตะกอน การคัดขนาด การเชื่อมประสาน มีความสำคัญอย่างมากกับการกำหนดค่าความพรุนและการกระจายตัวของความพรุน สัมประสิทธิ์ความซึมได้ ความอิ่มตัวด้วยน้ำ

slide5
สำหรับ clean formation สัดส่วนระหว่างค่าความต้านทานไฟฟ้าของชั้นหินที่อิ่มตัวด้วยน้ำ 100 % (R0) กับค่าความต้านทานไฟฟ้าของน้ำที่อยู่ในช่องว่างทั้งหมดของชั้นหินนั้น (Rw) อัตราส่วนนี้เรียกว่า formation factor (F) ซึ่งคำนวณได้จากสมการ
slide6
ในชั้นหินที่มีค่าความพรุนสูง ค่าความต้านทานไฟฟ้า R0 จะมีค่าลดลง ซึ่งมีผลให้ค่า formation factor มีค่าลดลงด้วย ดังนั้นค่า formation factor เป็นสัดส่วนผกผันกับค่าความพรุน สมการของ Archie แสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ระหว่าง formation factor (F) และ ความพรุน (), ดังนี้
slide7
เมื่อ a = ค่าคงที่ ระหว่าง 0.6 - 2.0 ขึ้นกับชนิดของหิน

m = cementation factor (หรือ tortuosity factor หรือ porosity exponent) มีค่าระหว่าง 1.0 - 3.0 ขึ้นกับ ชนิดของตะกอน รูปร่างของช่องว่างระหว่างเม็ดตะกอน ความพรุนและการกระจายตัวของความพรุน การเชื่อมประสาน และ การกดทับ

slide8
m = 1.3 สำหรับ unconsolidated sandstones

= 1.4-1.5 สำหรับ very slightly cemented

= 1.5-1.7 สำหรับ slightly cemented

= 18-1.9 สำหรับ moderately cemented

= 2.0-2.2 สำหรับ highly cemented

slide9
สำหรับชั้นหินเนื้อไม่แน่น (uncompacted formation) (Humble formula)

หรือ

สำหรับชั้นหินเนื้อแน่น (compacted formation)

slide10
อย่างไรก็ดีเคยมีผู้เสนอความสัมพันธ์ระหว่างค่า a และ m ดังนี้

สำหรับ sands

สำหรับ carbonate rocks

slide11
Formation factor โดยทั่วไปมีค่าอยู่ระหว่าง 5 ถึง 500 ในชั้นหินทรายที่ซึมน้ำได้ดีมีค่า F ประมาณ 10 ส่วนชั้นหินปูนที่น้ำซึมผ่านได้ยากจะมีค่า F ประมาณ 300 ถึง 400
4 4 2 water saturation
4.4.2 Water saturation

ค่าความอิ่มตัว (saturation) ด้วยของเหลวใดๆ ของชั้นหิน เป็นสัดส่วนของช่องว่างที่มีของเหลวนั้นๆบรรจุอยู่เทียบกับช่องว่างทั้งหมดที่มีอยู่ในเนื้อหิน

slide13
เนื่องจากค่าความต้านทานไฟฟ้าของชั้นหินมีความสัมพันธ์กับค่าความอิ่มตัวด้วยน้ำ (Sw) ของชั้นหินนั้นๆด้วย โดยที่ ค่าความอิ่มตัวด้วยน้ำเป็นสัดส่วนของช่องว่างที่มีน้ำบรรจุอยู่ ส่วนที่เหลือ (1-Sw) จึงเป็นสัดส่วนของช่องว่างที่มีสารไฮโดรคาร์บอนบรรจุอยู่ สำหรับ clean formation ค่าความอิ่มตัวด้วยน้ำ (Sw) ของชั้นหิน คำนวณจากสมการค่าความอิ่มตัวด้วยน้ำของ Archie ดังนี้
slide14
เมื่อ n = saturation exponent

มีค่าอยู่ระหว่าง 1.2-2.2 แต่ใช้ค่าประมาณ 2.0

หรือ =

หรือ =

หรือ =

เมื่อ k = ค่าสัมประสิทธิ์ความซึมได้ (millidarcies)

P = ค่าความเค็ม (thousands ppm)

slide15
ในส่วนของ flushed zone คำนวณค่าความอิ่มตัวด้วยน้ำ (mud filtrate, Sxo) จากสมการ

เมื่อ Rmf = ค่าความต้านทานไฟฟ้าของ mud filtrate

Rxo = ค่าความต้านทานไฟฟ้าของ flushed zone

slide17
สมการเหล่านี้มีความเหมาะสมสำหรับการคำนวณค่าต่างๆ ในชั้นหินที่เป็น clean formation ซึ่งมีการกระจายตัวของความพรุนดี ในชั้นหินที่มีรอยแตกหรือรู สมการเหล่านี้ก็ยังสามารถใช้ได้แต่ความแม่นยำอาจคลาดเคลื่อนได้บ้าง
4 4 3 sxo and hydrocarbon movability
4.4.3 Sxo and Hydrocarbon movability

ค่า Sxo มีความคำคัญมากในการบอกถึงปริมาณของสารไฮโดรคาร์บอนที่สามารถเคลื่อนที่ได้ เนื่องจากว่าเมื่อ mud filtrate แทรกตัวเข้าไปในชั้นหิน มันจะเข้าไปแทนที่ทั้งในส่วนที่เป็นน้ำในชั้นหินและส่วนของสารไฮโดรคาร์บอนที่เคลื่อนที่ได้ ค่า Sxo มีค่าเท่ากับ (1-Srh) เมื่อ Srh เป็นสัดส่วนของสารไฮโดรคาร์บอนที่เหลืออยู่ (residual hydrocarbon saturation) ค่า Srh ขึ้นอยู่กับความหนืดของสารไฮโดรคาร์บอน โดยค่า Srh มีค่าเพิ่มขึ้นตามความหนืดของสารไฮโดรคาร์บอน

slide19
ในขณะเมื่อชั้นหินอยู่ในสภาพปกติ ยังไม่เกิดการแทรกตัวของ mud filtrate สัดส่วนของสารไฮโดรคาร์บอนมีค่าเท่ากับ (1-Sw) หลังจากเกิดการแทรกตัวของ mud filtrate ไปแทนที่ของเหลวในชั้นหิน สัดส่วนของสารไฮโดรคาร์บอนมีค่าเท่ากับ (1-Sxo) ความแตกต่างของค่าทั้งสองคือปริมาณสารไฮโดรคาร์บอนที่เคลื่อนที่ได้ซึ่งเท่ากับ (Sxo-Sw) เปอร์เซ็นต์ของสารไฮโดรคาร์บอนที่เคลื่อนที่ได้หาได้จากสมการ
slide20
ค่าที่คำนวณได้สามารถนำไปใช้ในการกำหนดความสามารถในการให้สารไฮโดรคาร์บอนของชั้นหินค่าที่คำนวณได้สามารถนำไปใช้ในการกำหนดความสามารถในการให้สารไฮโดรคาร์บอนของชั้นหิน
4 4 4 resistivity of clays
4.4.4 Resistivity of clays

แร่ดินซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของหินดินดาน และยังอาจแทรกอยู่ตามช่องว่างระหว่างเม็ดตะกอน ทำให้ค่าความต้านทานไฟฟ้าของชั้นหินเปลี่ยนแปลงได้ การเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานไฟฟ้าของชั้นหินที่มีแร่ดินแทรกอยู่หรือค่าความต้านทานไฟฟ้าของชั้นหินดินดานที่มีค่าต่ำเนื่องจากว่า แร่ดินสามารถนำไฟฟ้าได้ ความสามารถในการนำไฟฟ้าของแร่ดินจะขึ้นกับชนิดของแร่ดิน และพื้นที่ผิวของแร่ดิน การนำไฟฟ้าของแร่ดินเกิดได้ 2 ลักษณะ คือ การนำไฟฟ้าเนื่องจากน้ำที่อยู่ในโครงสร้างของแร่ดินและโครงสร้างของแร่ดินเอง

slide22
โครงสร้างของแร่ดินเป็นชั้นของ silicate ซึ่งมีผิวเป็นประจุลบ ทำให้ประจุบวกของอิออนต่างๆมาล้อมรอบและจับตัวกับโมเลกุลของน้ำที่ล้อมรอบ Na+ อีกชั้นหนึ่ง น้ำที่ล้อมรอบแร่ดินเหล่านี้เรียกว่า bound water
4 4 5 resistivity devices
4.4.5 Resistivity devices

การวัดค่าความต้านทานไฟฟ้าของชั้นหินเป็นข้อมูลพื้นฐานสำหรับการประเมินศักยภาพของชั้นหินสำหรับการเป็นแหล่งกักเก็บปิโตรเลียม หลักการง่ายๆ สำหรับเครื่องมือคือการส่งกระแสไฟฟ้าเข้าไปในชั้นหิน และวัดการตอบสนองของชั้นหินที่มีต่อกระแสไฟฟ้าที่ส่งเข้าไป โดยใช้ตัวรับสัญญาณไฟฟ้าซึ่งมีค่าระยะห่างระหว่างตัวส่งกระแสไฟฟ้ากับตัวรับสัญญาณไฟฟ้าที่คงที่ค่าหนึ่ง ค่าระยะห่างระหว่างตัวส่งกระแสไฟฟ้ากับตัวรับสัญญาณไฟฟ้าจะเป็นตัวกำหนดความลึกที่เครื่องมือจะสามารถวัดเข้าไปในชั้นหินได้

slide24
Resistivity devices เป็นเครื่องมือชนิดแรกที่ถูกนำมาใช้ในการสำรวจหยั่งธรณีในหลุมเจาะ โดยออกแบบให้สามารถวัดค่าความผิดปกติของความต้านทานไฟฟ้าใต้ผิวดินที่สอดคล้องกับลักษณะโครงสร้างทางธรณีวิทยาหรือบริเวณที่มีการสะสมตัวของสินแรโลหะ ในส่วนของการนำมาใช้ในการสำรวจหยั่งธรณีในหลุมเจาะในปัจจุบัน เครื่องมือถูกออกแบบให้สามารถทำงานได้เฉพาะในหลุมเจาะที่มีน้ำโคลนแบบ conductive mud (salt mud) เท่านั้น ส่วนหลุมเจาะที่มีน้ำโคลนแบบ non-conductive mud (oil-based mud และ freshwater-based mud) ใช้ไม่ได้
4 4 5 1 non focused long spacing tools
4.4.5.1 Non-focused long-spacing tools

เครื่องมือนี้ใช้สำหรับวัดค่าความต้านทานไฟฟ้าของชั้นหิน Rt ในบริเวณ virgin zone เครื่องมือถูกออกแบบโดยใช้หลักการง่ายๆ ประกอบด้วย ขั้วกระแสไฟฟ้า 2 ขั้วสำหรับใช้ส่งกระแสไฟฟ้าที่มีความเข้มคงที่เข้าไปในชั้นหิน เป็นผลให้เกิดความต่างศักย์ไฟฟ้าขึ้น ซึ่งสามารถวัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้านี้ได้โดยใช้ขั้วศักย์ไฟฟ้า 2 ขั้ว นำค่าที่วัดได้ไปคำนวณหาค่าความต้านทานไฟฟ้าของชั้นหิน

slide26
ปัจจัยที่มีผลกระทบต่อค่าความต้านทานไฟฟ้าของชั้นหินที่วัดได้เครื่องมือนี้ได้แก่ ความต้านทานไฟฟ้าของน้ำโคลน ความต้านทานไฟฟ้าของชั้นหินดินดานในบริเวณใกล้เคียง ขนาดของหลุมเจาะ ความหนาของชั้นหิน ความลึกของ invasion zone
slide28
สภาพแวดล้อมที่เหมาะสมที่จะทำให้เครื่องมือสามารถอ่านค่า Rt ได้ถูกต้องควรจะเป็นดังนี้

1. ขนาดของเส้นผ่าศูนย์กลางของหลุมเจาะควรจะน้อยกว่า 12”

2. ความหนาของชั้นหินควรจะมากกว่า 15’

3. ความลึกของ invasion zone ควรจะน้อยกว่า 40”

1 normal configuration
1. Normal configuration

Normal devices ประกอบด้วยขั้วกระแสไฟฟ้า (current electrode) 2 ขั้ว และ ขั้วศักย์ไฟฟ้า (potential electrode) 2 ขั้ว ในขั้วกระแสไฟฟ้าขั้วหนึ่ง (A) และขั้วศักย์ไฟฟ้าขั้วหนึ่ง (M) ติดตั้งอยู่บนเครื่องมือที่หย่อนลงไปในหลุมเจาะ ส่วนทางทฤษฎี ขั้วที่เหลืออีก 2 ขั้วจะอยู่บนผิวดิน (B, N) แต่ในทางปฏิบัติ ขั้วศักย์ไฟฟ้าทั้งสองขั้ว (M, N) จะวางอยู่บนเครื่องมือเหนือขั้วกระแสไฟฟ้า (A) เนื่องจากความจำเป็นที่ต้องการให้เกิดการเหนี่ยวนำไฟฟ้าขึ้น

slide30
ระยะห่างระหว่างขั้วกระแสไฟฟ้า (A) กับขั้วศักย์ไฟฟ้าตัวที่อยู่ใกล้ (M) มีค่าเท่ากับ 16 นิ้ว สำหรับ short normal และ 64 นิ้ว สำหรับ long normal ความต้านทานไฟฟ้าของน้ำโคลนและขนาดของหลุมเจาะ มีผลอย่างมากกับความสามารถในการวัดค่าความต้านทานไฟฟ้าของ Normal devices
2 lateral and inverse configuration
2. Lateral and inverse configuration

Lateral device ประกอบด้วยขั้วกระแสไฟฟ้า 2 ขั้ว และ ขั้วศักย์ไฟฟ้า 2 ขั้วเช่นกัน แต่การจัดวางขั้วไฟฟ้าแตกต่างกัน ในทางทฤษฎี ขั้วกระแสไฟฟ้าหนึ่งขั้ว (A) และขั้วศักย์ไฟฟ้า 2 ขั้ว (M, N) จะถูกติดตั้งอยู่บนเครื่องมือ โดยให้ขั้วกระแสไฟฟ้า (A) อยู่เหนือขั้วศักย์ไฟฟ้าทั้งสอง ส่วนขั้วกระแสไฟฟ้าอีกขั้วหนึ่ง (B) จะอยู่บนผิวดิน

slide33
ในทางปฏิบัติ มีการสลับตำแหน่งระหว่างขั้วกระแสไฟฟ้าและขั้วศักย์ไฟฟ้า โดยเอาขั้วกระแสไฟฟ้า 2 ขั้ว ติดตั้งไว้บนเครื่องมือและขั้วศักย์ไฟฟ้า 2 ขั้วติดตั้งไว้เหนือขั้วกระแสไฟฟ้า กำหนดให้ระยะห่างระหว่างจุดกึ่งกลางของขั้วกระแสไฟฟ้า (O) กับขั้วศักย์ไฟฟ้าตัวใกล้ (M) มีค่าเท่ากับ 18 ฟุต 8นิ้ว
3 r t from the log
3. Rt from the log

ค่า Rt จาก log เป็นการเปรียบเทียบค่าความต้านทานไฟฟ้าของชั้นหินกับค่าความต้านทานไฟฟ้าของน้ำโคลนและบริเวณรอบๆชั้นหิน ชั้นหินสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 กลุ่ม โดยอาศัยค่าอัตราส่วนของ R16/Rm ดังนี้

1. R16/Rm < 10 : เป็นชั้นหินที่มีค่าความต้านทานไฟฟ้าต่ำ เครื่องมือที่เหมาะสมสำหรับการศึกษาค่า Rt คือ Short normal และ Long normal

slide36
2. 10 < R16/Rm < 50 : เป็นชั้นหินที่มีค่าความต้านทานไฟฟ้าปานกลาง Long normal เหมาะสำหรับค่าอัตราส่วน R16/Rm < 20 และ Lateral log เหมาะสำหรับค่าอัตราส่วน R16/Rm > 20

3. R16/Rm > 50 : เป็นชั้นหินที่มีค่าความต้านทานไฟฟ้าสูง Lateral log เหมาะสำหรับการหาค่า Rt

4 4 5 2 focused long spacing tools
4.4.5.2 Focused long-spacing tools

เครื่องมือถูกออกแบบให้สามารถบังคับทิศทางการเดินทางของกระแสไฟฟ้า ให้ไหลเข้าไปในชั้นหินเป็นบริเวณแคบๆ ทำให้สามารถแก้ไขปัญหาที่เกิดจากการรบกวนของกระแสไฟฟ้าจากชั้นหินบริเวณใกล้เคียงเมื่อชั้นหินมีความหนาน้อย และช่วยในการกำหนดขอบเขตรอยต่อของชั้นหินได้ถูกต้องแม่นยำมากขึ้น

slide38
เครื่องมือประเภทนี้เหมาะสำหรับการวัดค่าในบริเวณที่มีค่า Rt/Rm สูง (salt mud และ/หรือ highly resistive formations) หรือ มีความแตกต่างของค่าความต้านทานไฟฟ้าระหว่างชั้นหินสูง (Rt/Rs หรือ Rs/Rt) นอกจากนั้นยังเหมาะสำหรับชั้นหินที่มีความหนาน้อยถึงปานกลาง ความสามารถในการตรวจสอบของเครื่องมือมีทั้งระดับลึก ระดับปานกลาง และ ระดับตื้น ทำให้สามารถวัดได้ทั้งค่า Rt และ Rxo
1 induction logs
1. Induction logs

Induction logs ออกแบบให้ใช้วัดค่าความนำไฟฟ้าของชั้นหินในที่ระยะลึกในบริเวณ virgin zone โดยไม่ให้มีผลกระทบจาก invasion zone เครื่องมือประกอบด้วยขดลวด 2 ชุด เรียกว่า ขดลวดปล่อยกระแส (transmitter coil) และ ขดลวดรับสัญญาณ (receiving coil) มีระยะห่าง 40 นิ้ว (6FF40) หรือ 28 นิ้ว (6FF28) กระแสไฟฟ้าสลับความถี่สูง (20 kHz) ถูกส่งไปยังขดลวดปล่อยกระแส ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กปฐมภูมิขึ้นมีความเข้มของสนามแม่เหล็กที่คงที่ ไปเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสไฟฟ้าทุติยภูมิขึ้นในชั้นหิน

slide42
ความเข้มของกระแสไฟฟ้าทุติยภูมิที่เกิดขึ้นเป็นสัดส่วนกับค่าการนำไฟฟ้าของชั้นหินและพื้นที่หน้าตัดของชั้นหินที่ถูกรบกวนด้วยกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำ ค่าการนำไฟฟ้าของชั้นหินกำหนดได้จากปริมาณกระแสไฟฟ้าที่สามารถไหลได้ในชั้นหิน ชั้นหินที่มีค่าการนำไฟฟ้าสูงแสดงว่ามีกระแสไฟฟ้าทุติยภูมิเกิดขึ้นในชั้นหินมาก และมีค่าความต้านทานกระแสไฟฟ้าต่ำ กระแสไฟฟ้าทุติยภูมินี้จะไปเหนี่ยวนำให้เกิดสัญญาณขึ้นในขดลวดรับสัญญาณ สัญญาณที่รับได้จะถูกเปลี่ยนไปเป็นค่าการนำไฟฟ้าและบันทึกเป็นค่าการนำไฟฟ้าปรากฏของชั้นหิน
slide43
ส่วนความเข้มของสัญญาณจะเป็นสัดส่วนกับปริมาณกระแสไฟฟ้าและค่าการนำไฟฟ้า ชั้นหินที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่ำหรือความต้านทานไฟฟ้าสูง สัญญาณที่วัดได้อาจมีค่าต่ำมากจนในบางครั้งไม่สามารถวัดได้ ซึ่งมักพบเมื่อขั้นหินมีค่าความต้านทานไฟฟ้าที่ประมาณ 150 โอห์ม-เมตร
slide44
ข้อดีอันหนึ่งของ Induction tools คือ สามารถวัดได้ทั้งในหลุมเปล่าที่ไม่มีน้ำโคลน หรือหลุมที่มีน้ำโคลนแบบ non-conductive mud (oil-based mud และ freshwater-based mud) ในกรณีที่น้ำโคลนเป็นแบบ conductive mud (salt mud) ต้องมีการแก้ค่าในกรณีที่ต้องการนำค่าที่วัดได้มาคำนวณ
slide45
เนื่องจาก Induction logs ใช้วัดค่าการนำไฟฟ้าของชั้นหิน แทนที่จะวัดค่าความต้านทานไฟฟ้า ดังนั้น Induction logs จึงเหมาะสำหรับชั้นหินที่มีค่าความต้านทานไฟฟ้าต่ำ เช่นชั้นหินทรายที่มีความพรุนสูง มากกว่าชั้นหินปูนที่มีความพรุนต่ำ นอกจากนั้นสภาพที่เหมาะสมที่จะใช้ Induction logs คือ

1. อัตราส่วนของ Rmf/Rw มากกว่า 3

2. ค่า Rt น้อยกว่า 150 โอห์ม-เมตร

3. ความหนาของชั้นหินมากกว่า 30 ฟุต

2 laterologs
2. Laterologs

Laterologs หรือ Guard logs ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อใช้ในการวัดค่าความต้านทานไฟฟ้าของชั้นหินที่การเจาะใช้น้ำโคลนแบบ salt mud มีหลักการคือการบังคับทิศทางของกระแสไฟฟ้าที่ส่งจากขั้วกระแสไฟฟ้าเข้าไปในชั้นหิน ให้มีลักษณะที่ตั้งฉากกับชั้นหิน โดยกำหนดให้ค่ากระแสมีค่าคงที่และวัดค่าความต้านทานไฟฟ้า

slide47
การบังคับทิศทางของกระแสไฟฟ้าที่ส่งจากขั้วกระแสไฟฟ้าทำได้โดยการสร้างกระแสไฟฟ้าจากขั้วบังคับกระแสไฟฟ้า (guard electrode) ให้กระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นเฉพาะบริเวณแคบๆ ความกว้างของบริเวณนี้จะขึ้นอยู่กับระยะห่างและการจัดวางขั้วควบคุม เป็นการป้องกับผลกระทบที่เกิดจากหลุมเจาะและชั้นหินข้างเคียง
slide48
Laterologs เหมาะสมที่จะใช้ในสภาพที่

1. อัตราส่วนของ Rmf/Rw น้อยกว่า 3

2. เส้นผ่าศูนย์กลางของหลุมเจาะน้อยกว่า 16 นิ้ว

3. ค่าความต้านทานไฟฟ้าของชั้นหินมากกว่า 150 โอห์ม-เมตร

4. ความหนาของชั้นหินอาจมีค่าน้อยกว่า 10 ฟุต

laterolog 7 ll 7
Laterolog-7, LL-7

กระแสไฟฟ้าความเข้มคงที่ถูกส่งออกมาจากขั้วกระแสไฟฟ้า (A0) ซึ่งอยู่ตรงกลาง จะถูกควบคุมด้วยขั้วบังคับกระแสไฟฟ้า 2 ขั้วที่อยู่ด้านนอกสุด (A1, A2) ซึ่งอยู่ห่างกัน 80 นิ้ว ขั้วบังคับความต่างศักย์ไฟฟ้า (monitor electrode) 2 คู่ (M1-M2, M1’-M2’) ที่อยู่ระหว่างขั้วกระแสไฟฟ้าและขั้วบังคับกระแสไฟฟ้า ซึ่งจะพยายามให้ความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่าง M1-M1’ และ M2-M2’ มีค่าเป็นศูนย์ ทำให้กระแสไฟฟ้าที่ถูกส่งออกมาจากขั้วกระแสไฟฟ้า A0 เกิดเป็นแถบในแนวราบแทรกเข้าไปในชั้นหินได้

slide50
ความกว้างของแถบกระแสไฟฟ้าเท่ากับระยะห่างจุดกึ่งกลางระหว่าง ระหว่าง M1-M1’ (O1) และ M2-M2’ (O2) โดยปกติมีค่าเท่ากับ 32 นิ้ว Laterolog 7 เหมาะสำหรับชั้นหินที่ต้านทานไฟฟ้า
laterolog 3 ll 3
Laterolog-3, LL-3

กระแสไฟฟ้าความเข้มคงที่ส่งออกมาจากขั้วกระแสไฟฟ้า (A0) ซึ่งอยู่ตรงกลาง จะถูกบังคับด้วยขั้วบังคับกระแสไฟฟ้า (bucking electrode) 2 ขั้ว (A1, A2) มีระยะห่าง 5 ฟุต ที่ประกอบอยู่ด้านบนและด้านล่างของขั้วกระแสไฟฟ้า ทำให้กระแสไฟฟ้าที่ถูกส่งออกมาจากขั้วกระแสไฟฟ้า A0 เกิดเป็นแถบในแนวราบแทรกเข้าไปในชั้นหิน ความกว้างของแถบกระแสไฟฟ้าถูกควบคุมด้วยระยะห่างระหว่างขั้วบังคับกระแสไฟฟ้า ปกติมีค่าประมาณ 12 นิ้ว :ซึ่งให้ค่าความละเอียดในการวัดดีกว่า LL-7 Laterolog 3 เหมาะสำหรับชั้นหินที่นำไฟฟ้าได้ดี

laterolog 8 ll 8
Laterolog-8, LL-8

เครื่องมือถูกออกแบบไว้สำหรับการวัดค่าระยะตื้น ลักษณะเหมือนกับ Laterolog-7 แต่ระยะห่างระหว่างขั้วมีค่าน้อยกว่า ระยะห่างระหว่างขั้วบังคับกระแสไฟฟ้า 2 ขั้วที่อยู่ด้านนอกสุด (A1, A2) น้อยกว่า 40 นิ้ว ความกว้างของแถบกระแสไฟฟ้าประมาณ 14 นิ้ว สามารถให้รายละเอียดในแนวดิ่งได้ดีกว่า LL-3 และ LL-7 แต่ก็ได้รับอิทธิพลจาก หลุมเจาะและ invaded zone มากเช่นกัน

dual laterolog dll
Dual laterolog (DLL)

เครื่องมือออกแบบสำหรับวัดค่าในชั้นหินทั้งที่ระยะลึก (Laterolog Deep-LLd) และระยะตื้น (Laterolog shallow-LLs) เครื่องมือประกอบด้วยขั้วไฟฟ้า 9 ขั้ว หลักการทั่วไปเช่นเดียวกับ Laterolog-7 แต่มีขั้วบังคับกระแสไฟฟ้า 2 คู่ (A1-A1’, A2-A2’) อยู่ด้านนอกสุด ทำให้สามารถควบคุมทิศทางของกระแสไฟฟ้าได้ดีขึ้น ในการวัดค่าทั้งที่ระดับลึกและระดับตื้นนั้น ใช้ขั้วไฟฟ้าต่างๆร่วมกัน ความกว้างของแถบกระแสไฟฟ้าที่ส่งเข้าไปในชั้นหินก็เท่ากัน ประมาณ 2 ฟุต แต่ต่างกันที่ตำแหน่งโฟกัสของกระแส เพื่อให้เกิดความแตกต่างในด้านความลึกที่ต้องการวัด

slide56
ในการวัดค่าที่ระดับลึกอาศัยขั้วบังคับกระแสไฟฟ้าคู่ไกล (A2-A2’) ซึ่งอยู่ห่างกันประมาณ 28 ฟุต เป็นตัวช่วยในการควบคุมทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้า ในขณะที่การวัดค่าที่ระดับตื้นอาศัยขั้วบังคับกระแสไฟฟ้าคู่ใกล้ (A1-A1’) เป็นตัวควบคุมการไหลของกระแส
3 spherically focused log sfl
3. Spherically focused log (SFL)

เครื่องมือออกแบบให้วัดค่าความต้านทานไฟฟ้าระยะตื้น, Rxo, แก้ไขปัญหาชั้นหินที่มีค่าความต้านทานไฟฟ้าสูง และมีความสามารถในการวัดค่าตามแนวดิ่งได้ดี เครื่องมือประกอบด้วย ขั้วกระแสไฟฟ้า 1 ขั้ว (A0) อยู่ตรงกลาง และขั้วควบคุม 4 คู่ (M0-M0’, A1-A1’, M1-M1’, M2-M2’) ประกบอยู่ เพื่อให้กระแสไฟฟ้าเกิดลักษณะเป็นทรงกลมรอบขั้วกระแสไฟฟ้า

1 microlog ml
1. Microlog (ML)

วัดค่าความต้านทานไฟฟ้าที่ระยะลึก 2 ระยะ เพื่อใช้ในการกำหนดตำแหน่งของชั้นหินน้ำซึมผ่านได้ เครื่องมือประกอบด้วยขั้วไฟฟ้า 3 ขั้ว วางเป็นเส้นตรงบน oil-filled rubber pad มีแขนไฮโดรลิคส์ดันให้ pad สัมผัสกับผนังหลุมเจาะ ระยะห่างระหว่างขั้วไฟฟ้าแต่ละขั้วเท่ากับ 1 นิ้ว

slide62
หลักการทั่วไปเหมือน normal devices มีขั้วกระแสไฟฟ้า 1 ขั้ว (A0) อยู่ด้านล่างสุด และขั้วศักย์ไฟฟ้าอีก 2 ขั้ว (M1, M2) วางอยู่ด้านบน Microlog สามารถทำงานได้เป็น 2 ลักษณะคือ 2-in. micronormal (R2”) และ 1-in. microinverse (R1”x 1”) สามารถวัดค่าความต้านทานของชั้นหินที่มีความหนาน้อยได้ดี
slide64
เนื่องจากเครื่องมือสัมผัสกับผนังของหลุมเจาะ ดังนั้นผลกระทบจากความต้านทานไฟฟ้าของน้ำโคลนจึงไม่มีผลกับเครื่องมือ แต่อาจมีผลกระทบจาก mud cake เนื่องจากเครื่องมือวัดค่าความต้านทานไฟฟ้าที่ระยะตื้น และอาจมีผลกระทบเนื่องจากความขรุขระของผลังหลุมเจาะที่ทำให้เครื่องมือไม่สัมผัสกับผนังของหลุมเจาะ
slide65
Micrologs เหมาะสมที่จะใช้ในสภาพที่

1. อัตราส่วนของ Rxo/Rmc น้อยกว่า 15

2. ความลึกของ invasion zone มากกว่า 4 นิ้ว

3. ความหนาของ mud cake น้อยกว่า 0.5 นิ้ว

4 4 5 4 focused microtools microresistivity devices
4.4.5.4 Focused microtools (Microresistivity devices)

วัดค่าความต้านทานไฟฟ้าใน flushed zone, Rxo และใช้ในการกำหนดตำแหน่งของชั้นหินน้ำซึมผ่านได้ มีความละเอียดในการวัดค่าในแนวดิ่งสูงมากกว่าเครื่องมือ resistivity อื่นๆ เนื่องจากว่า flushed zone มีความลึกไม่มากนัก ดังนั้น Microresistivity devices จึงถูกจำกัดให้วัดค่าความต้านทานไฟฟ้าเฉพาะบริเวณระยะตื้นๆ เท่านั้น และต้องไม่มีผลกระทบมาจากค่า Rt หรือ

slide67
ในกรณีที่ invasion zone ลึกมาก เครื่องมือต้องสามารถอ่านค่า Rxo โดยไม่มีผลกระทบจากค่า Rmc ขั้วไฟฟ้าต่างๆติดตั้งบน pad มีแขนไฮโดรลิคเป็นตัวดันให้ pad สัมผัสกับผนังของหลุมเจาะ
slide68
Microresistivity devices ยังสามารถใช้ประโยชน์ได้อีกหลายลักษณะเช่น

1. หาความสัมพันธ์ระหว่างหลุมเจาะ

2. หาค่าความอิ่มตัวด้วยน้ำใน flushed zone, Sxo

3. หาค่าความอิ่มตัวด้วยน้ำมันคงค้าง (residual oil)

4. หาความสามารถในการเคลื่อนตัวของสารไฮโดรคาร์บอน (hydrocarbon movability)

5. หาความหนาแน่นของสารไฮโดรคาร์บอน

6. หาความลึกของ invasion zone

1 microlaterolog mll
1. Microlaterolog (MLL)

ใช้สำหรับวัดค่า Rxo ในบริเวณที่มีอัตราส่วน Rxo/Rmc สูง หลักการของเครื่องมือโดยทั่วไปเช่นเดียวกับ LL-7 แต่ใช้ขั้วไฟฟ้าเพียง 4 ขั้ว ติดตั้งอยู่บน oil-filled rubber pad ขั้วกระแสไฟฟ้าขั้วหนึ่ง (A0) ติดตั้งอยู่ตรงกลาง ล้อมรอบด้วยขั้วควบคุม 3 ขั้ว (M1, M2, A1) ที่วางเป็นวงกลมล้อมรอบขั้วกระแสไฟฟ้า เครื่องมือถูกดันให้ติดกับผนังบ่อ

slide70
ขณะทำการวัดค่ากระแสไฟฟ้าถูกส่งออกจากขั้วกระแสไฟฟ้า A0 ในขณะเดียวกับที่ขั้วควบคุม A1 ก็ปล่อยกระแสไฟฟ้าไปทำให้ความต่างศักย์ระหว่างขั้ว M1 และ M2 มีค่าเท่ากับศูนย์ กระแสไฟฟ้าที่ปล่อยออกจากขั้วกระแสไฟฟ้า A0 จะถูกบีบให้ไหลเข้าไปในชั้นหิน
2 microproximity log pl
2. Microproximity log (PL)

หลักการของเครื่องมือโดยทั่วไปเช่นเดียวกับ LL-3 แต่ใช้ขั้วไฟฟ้าแบบสี่เหลี่ยมติดตั้งอยู่บน solid rubber pad ความหนาของ mud cake ควรมีค่าน้อยกว่า 0.75 นิ้ว เครื่องมือถูกดันให้ติดกับผนังบ่อขณะทำการวัดค่า ความละเอียดในการวัดประมาณ 6 นิ้ว ในกรณีที่ชั้นหินมีความหนามากกว่า 1 ฟุต ไม่ต้องมีการแก้ค่า

slide74
ข้อพึงระวังในการใช้ค่าที่ได้จาก Microproximity log ในกรณีที่ความหนาของ invaded zone มากกว่า 40 นิ้ว Microproximity log จะวัดค่า Rxo ได้โดยตรง แต่เมื่อ invaded zone มีค่าน้อยกว่า 40 นิ้ว ค่าที่อ่านได้จาก Microproximity log อาจใกล้เคียงกับค่า Rxo หรืออาจได้ค่าใกล้เคียงกับค่า Rt ถ้าความหนาของ invaded zone มีค่าน้อยมาก
3 microspherically focused log msfl
3. Microspherically focused log (MSFL)

หลักการเหมือนกับ spherically focused log แต่ย่อให้มีขนาดเล็กลง ติดตั้งอยู่บน flexible rubber pad มีข้อดีที่สามารถใช้ร่วมกับเครื่องมืออื่นๆได้ เช่น DLL และ DIL นอกจากนั้นยังแก้ไขข้อด้อยของ Microlaterolog ที่มีความไวต่อค่าความหนาของ mud cake ที่มากกว่า 3/8 นิ้ว ซึ่งให้ผลการวัดค่าที่ผิดพลาดได้เมื่อค่า Rxo/Rmc มีค่าสูง และยังแก้ไขข้อด้อยของ Microproximity log ซึ่งจะให้ผลการวัดที่ดีเมื่อความหนาของ invaded zone มากกว่า 40 นิ้ว

slide77
กระแสไฟฟ้าที่ปล่อยออกจากขั้วไฟฟ้า A0มีกระแสไฟฟ้าที่ไหลเข้าไปในชั้นของ mud cake ซึ่งไหลอยู่ระหว่างขั้วไฟฟ้า A0และ A1และมีบางส่วนที่ไหลเข้าไปในชั้นหิน ทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าถูกควบคุมโดยทำให้ ความต่างศักย์ไฟฟ้าที่บริเวณขั้วตรวจสอบ (monitor electrode) มีค่าเป็นศูนย์