Mélyfúrási geofizika Balázs László

rétegjellemzőket határozunk meg. Az ipari gyakorlatban gyakoribb, hogy a kiértékelés mélységpontonként történik,
a vertikális inhomogenitások hatásának elhanyagolásával. A réteghatár vagy vékonyréteg effektusok ilyenkor
torzíthatják az eredményeket, viszont képet kaphatunk a finomabb rétegen belüli változásokról.
A gyors kiértékelések általában mélységpontonkénti direkt módszerek alkalmazásával történik.
3.1. Adatrögzítés-adatkezelés
Legtöbb méréstípus esetében egy látszólagos kőzetfizikai paramétert rögzítenek mélységpontonként. Ezeket
általában standard fejléccel ellátott, standard formátumú text-fájlban (LAS – Logging ASCII) tárolják.
A mérések feldolgozásának megkezdése előtt fontos ellenőrizni az eszközök kalibrációjára vonatkozó információkat
és az ismétlő méréseket.
A mérések fejlécében találjuk meg a mérés szempontjából lényeges kútparamétereket (talphőmérséklet, iszapsűrűség,
iszapellenállás stb.) Az előfeldolgozás során kell kiszűrni a különböző zajokat és zavarokat (pl. a túlzott
lyukbővületek zavaró hatását).
Bizonyos méréstípusok – képalkotó eljárások (FMI, BHT), dőlésmérés, teljes akusztikus hullámkép mérés, NMR
– esetében minden mérésponthoz nagyobb adatrendszer tartozik. Ezeket leggyakrabban un. LIS vagy DLIS
formátumban rögzítik.
20
Geofizikai szelvényezés
XML to PDF by RenderX XEP XSL-FO F ormatter, visit us at 
http://www.renderx.com/

---

4. fejezet - Egyenáramú fajlagos
ellenállásmérések
A kőzettestek, üledékek fajlagos ellenállásának mérésére irányuló elektromos mérések a mélyfúrásokban végzett
geofizikai mérések estében kiemelten fontos szerepet töltenek be. Megfelelő elektróda rendszerrel viszonylag nagy
radiális kutatási mélység (1-2 m) érhető el, így a mérés a fúrás által nem bolygatott zónáról is hozhat információt.
A fajlagos ellenállás esetében a kőzetmátrix és az elektrolitikusan vezető pórusvíz, illetve a szénhidrogének között
van jelentős kontraszt. Így az elektromos módszerek érzékenyek a porozitásra, pórusszerkezetre, a víztelítettségre
és a pórusvíz ionkoncentrációjára is, így a szénhidrogén kutatás igen fontos eszközei. A fúrólyuktól távoli zóna
víztelítettségének meghatározásához az egyetlen eszköz.
Az egyenáramú mérések során a szonda testen elhelyezkedő valamilyen aktív – árambebocsátó – elektróda rendszer
által létrehozott potenciáltér értékeit mérjük mérőelektródákkal. (Valóságban nem potenciálmérés történik, hanem
feszültségmérés egy kellően távoli referencia ponthoz képest.) A mért érték normálásával, azaz az un. szonda
állandóval való szorzásával kapjuk a látszólagos fajlagos ellenállást (R
a
). Az elektródelrendezéstől függő
szondaállandó (K) a homogén térbeli mért potenciál értéket a homogén tér fajlagos ellenállásává transzformálja.
Az egyenáramú elektromos mérések fő célja elsősorban a harántolt rétegek fajlagos ellenállásának (R
t
– un. „true
resistivity”) meghatározása. Elárasztott, permeábilis rétegeknél ezen kívül a radiális fajlagos ellenállás eloszlás,
azaz kialakult radiális fajlagos ellenállás profilt leíró modell paramétereinek meghatározása (4.1. ábra).
Az R
mf
fajlagos ellenállású iszapfiltrátum permeábilis kőzetbe való belépésével jellegzetes radiális fajlagos ellenállás
profil jön létre, melyet az ionkoncentráció és szaturáció eloszlás alakít ki, és amelyet általában lépcsőfüggvénnyel
közelítünk. A modellben az ekvivalens elárasztott zóna ellenállása R
xo
, az elárasztás ekvivalens átmérője (D). Az
iszapfiltrátumnál nagyobb só koncentrációjú rétegvízzel telített réteg esetén a profil csökkenő is lehet. Az R
t
modellparaméter az inverzió további menetében az S
w
meghatározásának legfontosabb bemenő paramétere, míg
az elárasztott zóna fajlagos ellenállásából S
xo
becsülhető. Az elárasztás miatt a különböző kutatási mélységű
elektromos mérések eredményei között általában elválás látható.
4.1. ábra. Radiális fajlagos ellenállás profil elárasztott zóna esetén (folytonos vonal) és az ekvivalens modell profil.
21
XML to PDF by RenderX XEP XSL-FO F ormatter, visit us at 
http://www.renderx.com/

---

4.1. Direktfeladat
Az inverzióhoz elengedhetetlen direktfeladat-megoldáshoz az elektromos potenciálra (U) vonatkozó Laplace-
Poisson egyenlet kell megoldani az elektróda elrendezés által meghatározott forráseloszlásra a modelltér felett.
Mivel az áramforráson kívül az áramsűrűség divergenciája mindenhol zérus:
(4.1.)
.
A σ(r) a vezetőképesség térbeli eloszlása a kőzetmodell. Peremfeltételként vagy a potenciál függvényt adjuk meg
a határon (Dirichlet-probléma), vagy az áramsűrűséget (Neumann-probléma). A források is illeszthetők
peremfeltételként vagy beírhatók 4.1. egyenletbe inhomogén tagként.
Ha a vezetőképesség legalább tartományonként állandó, akkor a 4.1. egyenletből kiemelhető és a Laplace-egyenlethez
jutunk:
(4.2.)
.
Ha térfogati áramforrás van a vizsgált tartományon:
(4.3.)
.
A megoldásnál kihasználjuk a közegmodell és forrásmodell szimmetriáit.
A Laplace-egyenlet homogén térre könnyen megoldható, véve a gömbi-koordinátarendszerre megadott alakját:
(4.4.)
.
A centrumban elhelyezett I áramforrás körül a fenti egyenletből kétszeres r-szerinti integrálással jutunk a homogén
térbeli megoldáshoz:
(4.5.)
.
Egy L távolságú mérő elektród esetében 4.5. egyenlet átrendezésével látható, hogy a szondaállandó:
(4.6.)
.
A szuperpozíció elv alapján a fenti képlettel már definiálható tetszőleges számú pontforrás terében végzett mérésre
a látszólagos fajlagos ellenállás és a kapcsolódó szondaállandó.
A méréseket általában hengerszimmetrikus közegmodell esetére kell szimulálnunk. A Laplace-egyenlet
hengerszimmetrikus formája (r,z,φ koordinátákra):
(4.7.)
.
Ennek általános megoldását a változók szétválasztásával kereshetjük:
alakban. Ekkor
a parciális differenciálegyenlet három közönséges differenciálegyenletre esik szét:
22
Egyenáramú fajlagos ellenállásmérések
XML to PDF by RenderX XEP XSL-FO F ormatter, visit us at 
http://www.renderx.com/

---