Mélyfúrási geofizika Balázs László
Yüklə 5,94 Kb. Pdf görüntüsü
|
4.3. ábra. Potenciálszonda (felül) és gradiensszonda (talp szonda) (alul) jelalak vastag és vékony rétegnél. A szondahossz mindkét esetben 1 m. (modellezte: Galsa A., Solymosi B. Farkas M., Filipszki P.) 4.4. ábra. Potenciálszondák ás gradiens (tető) szonda viselkedése szénhidrogén-tárolónál. 27 Egyenáramú fajlagos ellenállásmérések XML to PDF by RenderX XEP XSL-FO F ormatter, visit us at http://www.renderx.com/ 4.3. Laterologok Nagy fajlagos ellenállású kőzet estén a szonda által bebocsátott áram az áramvonalak megtörése miatt, jórészt a fúrólyukban folyik. Mivel az áramsűrűség normális komponens (J n ) folytonosan megy át a határon, míg a tangenciális komponens (J t ) esetében: (4.26.) . Ezekből kapjuk az un. tangens törvényt az áramsűrűség vektor határon való viselkedésére azaz: (4.27.) . Az áramtér elhajlása mérsékelhető és így megőrizhető a nagyobb kutatási mélység nagy fajlagos ellenállású formációknál is, ha gondoskodunk róla, hogy maximalizáljuk a folytonosan áthaladó normális komponenst, azaz a lyukfalra merőleges áramteret állítunk elő. Így a kutatási mélység növelése mellett a vertikális felbontás sem romlik. (4.5. ábra) 4.5. ábra. Fókuszálás és vertikális felbontás. Jól látható, hogy az áramtér széttart a nagyellenállású (R t ) rétegnél. A fenti gondolat vezetett a laterolog elv kidolgozásához (Doll 1951). A laterologok esetében kiterjedt áramelektróda rendszerrel (segédelektródák) hoznak létre az előző értelemben fókuszált áramteret. Másként megfogalmazva potenciál eloszlás által vezérelt segédáramforrásokkal biztosítják, hogy a potenciáltér ekvipotenciális felületei a lyukfallal közelítőleg párhuzamosan fussanak. Ennek az elvnek egy lehetséges megvalósítása az un. „védőelektródás” laterolog, melynél a központ árambebocsátó elektródát, két azonos potenciálon levő nyújtott, hengerelektróda fogja közre. A fémelektródák felszíne ekvipotenciális felület, mely így biztosítja a lyukfalra merőleges áramsűrűség teret. Más néven háromelektródás laterolognak is hívják (LL3). A mérendő érték a központi elektród potenciáljának és áramának hányadosa (un. átmeneti ellenállás). Inkább kis kutatási mélységű eszközként használják. 28 Egyenáramú fajlagos ellenállásmérések XML to PDF by RenderX XEP XSL-FO F ormatter, visit us at http://www.renderx.com/ 4.6. ábra. LL3 laterolog felépítlése és a központi elektróda fókuszált áramtere. A legtöbb laterolog esetében potenciál tértől függő szabályzást is alkalmaznak. Az általában nagyobb kutatási mélység elérésére tervezett 7 elektródás laterolog esetében a két fókuszáló árambebocsátó elektróda áramát a mérő elektródák közötti feszültség szabályozza. 4.7. ábra A 7 elektródás laterolog, szabályzási feltétel és árampászmák (piros színnel a központi elektróda árampászmája). Az M és N mérőelektródák között a feszültségnek zérusnak kell lennie, lokálisan ez biztosítja, hogy az ekvipotenciális felület a lyukfallal párhuzamos és így a központi elektród árama közelítőleg merőlegesen lép be a kutatott rétegekbe. A szabályzási feltétel határozza meg a segédáramokat. A két mérőelektródánál a potenciál pontforrás feltételezésével, homogén térben: 29 Egyenáramú fajlagos ellenállásmérések XML to PDF by RenderX XEP XSL-FO F ormatter, visit us at http://www.renderx.com/ (4.28.) , (4.29.) . Ebből kifejezhető az un. szabályozási tényező: (4.30.) . A szabályzási feltétellel már kifejezhető az M mérőelektródánál levő potenciál, amely a látszólagos fajlagos ellenállás képzésének alapja. (4.31.) , amelyből a látszólagos fajlagos ellenállás definíciója: (4.32.) . Inhomogén térben a két mérőelektród-pár aszimmetrikus szabályzást is előírhat. Megjegyezzük, hogy az elektródrendszertől távol helyezkedik el a visszatérő elektróda, ahová a teljes áram visszatér. Ilyen, kvázi pontelektródákból felépített laterolog típus az un. optimális laterolog, nevét onnan kapta, hogy az elektród elrendezéssel az árampászma terjeszkedését minimalizálták. Másik fontos laterolog típus a 9 elektródás laterolog, melyet sekélyebb kutatási mélységre terveztek. Ezt a fókuszáló áramtér további elektródára való visszavezetésével érik el, így a központi árampászma kevésbé fókuszált. A szabályzás az LL7-hez hasonlóan tárgyalható és hasonlóan származtatható a szonda állandó is. (4.33.) . 30 Egyenáramú fajlagos ellenállásmérések XML to PDF by RenderX XEP XSL-FO F ormatter, visit us at http://www.renderx.com/ 4.8 ábra. A 9 elektródás laterolog szabályzási feltétele és áramtere. Kilenc elektródás laterolog volt a korábbi ipari gyakorlatban használt pszeudolaterolog. 31 Egyenáramú fajlagos ellenállásmérések XML to PDF by RenderX XEP XSL-FO F ormatter, visit us at http://www.renderx.com/ 4.9. ábra. Laterologok (piros és fekete) valamint potenciál szondák mért értékei, nagyobb sótartalmú fúróiszappal fúrt kútban. Jól látható, hogy a laterologok vertikális felbontása lényegesen jobb. A kétféle laterolog típust együtt mérik, általában egy szondatesten kialakítva. Megfelelő kombinációval az elárasztás okozta inhomogenitás felderíthető és az R t paraméter meghatározható. Gyors kiértékelés esetén a nagyobb kutatási mélységű LL7 szonda látszólagos fajlagos ellenállását vehetjük R t becslésének. Az LL3 szondánál alkalmazott nyújtott elektródát felhasználták a laterolog továbbfejlesztésénél. Az ipari gyakorlatban hamar egyeduralkodóvá vált az un. duál laterolog, amely egy szondatesten, nyújtott fókuszáló elektródákkal kialakított 7 (Laterolog deep – LLD) és 9 elektródás (Laterolog shallow – LLS) eszköz. A két mérés váltakozva történik. 4.10 ábra. Dual laterolog elektródarendszere és áramtere, pirossal jelölve a központi elektród árama. Az alkalmazott nyújtott (több mint 1 méter hosszúságú) elektródának köszönhetően a fúrólyuk hatása jórészt elhanyagolható. Gyakorlatban az LLD szonda látszólagos fajlagos ellenállás értékét használják R t becslésre. Mérő elektródák potenciál különbségén alapuló szabályzást alkalmaznak az un. szférikusan fókuszált szonda (SFL – sphericaly focused log) esetében is, de itt a szabályzási feltételt a visszatérő elektródán kívül elhelyezett potenciálfigyelő elektródák jelének eltérésére írják elől, ennek köszönhető a lokalizált „gömbszerű” áramtér. 32 Egyenáramú fajlagos ellenállásmérések XML to PDF by RenderX XEP XSL-FO F ormatter, visit us at http://www.renderx.com/ Yüklə 5,94 Kb. Dostları ilə paylaş:
|