Co to jest spontaniczne rejestrowanie potencjału?

Spontaniczna rejestracja potencjału to metoda określania składu materiałów podziemnych, w które są wiercone, zwykle na polu poszukiwań ropy naftowej. Proces spontanicznego rejestrowania potencjału obejmuje rejestrowanie napięcia elektrycznego prądu stałego, które istnieje między płynem na bazie wody, takim jak płuczka wiertnicza, która jest pompowana do otworu wiertniczego, a ścianami samego otworu wiertniczego. Dane te są często określane jako log potencjału własnego (SP log) i są zapisem różnic w potencjale elektrycznym w zakresie miliwoltów między warstwą podpowierzchniową a potencjałem napięcia poprzez uziemienie w górnej części miejsca wiercenia. Powszechne zastosowania spontanicznego potencjalnego pozyskiwania drewna poza poszukiwaniem ropy naftowej obejmują określanie właściwości litologicznych lub skalnych wywierconego otworu w poszukiwaniu minerałów oraz jakości wód podziemnych do celów komunalnych.

Za jedną z najwcześniejszych metod poszukiwań wiertniczych w celu określenia charakteru terenu podziemnego uważa się wykorzystanie spontanicznego potencjalnego pozyskiwania drewna. Opiera się na naturalnym, statycznym ładunku elektrycznym, który utrzymuje sama ziemia. Ładunek ten jest rozdzielany na zakresy potencjałów przez przestrzenie w porowatej skale lub przez przewodzenie przez płyny na bazie soli, a płyn na bazie wody musi być wprowadzony do otworu wiertniczego, aby uzyskać połączenie z ładunkiem natywnym, który można następnie skierować na powierzchnię. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższy wykryty potencjał elektryczny, tym bardziej przepuszczalna jest warstwa podpowierzchniowa, ale wielkość ugięcia zależy również od zasolenia stosowanego płuczki wiertniczej i wody formacyjnej, która naturalnie występuje w podziemnej skale. warstwy.

Rejestracja w otworach polega zarówno na właściwościach płuczki wiertniczej, która ma charakter jonowy lub posiada naładowane elektrycznie atomy, jak i na zawartości gliny lub minerałów w otworze wiertniczym, co umożliwia spontaniczne rejestrowanie potencjału. Ładunek jonowy w płuczce wiertniczej służy do odprowadzania sygnału z powrotem na powierzchnię. Obecność pewnej ilości gliny lub minerałów w otworze jest konieczna, ponieważ ich struktura krystaliczna pozwala na utworzenie struktury półprzepuszczalnej. Struktura ta utrudnia dyfuzję jonów w warstwach podziemnych, dzięki czemu utrzymuje się naturalny stan naładowania.

Chociaż procedura przeprowadzania spontanicznego rejestrowania potencjału może być dość rutynowa, interpretacja danych może być trudna. Dzieje się tak, ponieważ w pewnych warunkach wiertniczych, na przykład w podziemnych warstwach wodonośnych, gdzie złoża łupków, gliny i piasku spotykają się i łączą, dane można interpretować w różny sposób. Zwłaszcza stanowiska słodkowodne są znane z tego, że dają bardzo zróżnicowane odczyty, w części oparte na różnicach w rodzaju użytego płuczki wiertniczej i jej zasoleniu w stosunku do samej wody gruntowej. Odczyt ujemnego potencjału SP jest zwykle rejestrowany podczas poszukiwania szybów naftowych, ale w studniach słodkowodnych wynikiem jest zwykle dodatni odczyt SP wskazujący na obecność warstw piasku. Spontaniczny potencjał logarytmiczny może również wynosić zero, jeśli zarówno płuczka wiertnicza, jak i woda gruntowa mają ten sam potencjał elektryczny, co może prowadzić do nieporozumień co do prawdziwej natury terenu pod powierzchnią.

W produkcji ropy naftowej bardziej niezawodne jest wykorzystanie spontanicznego rejestrowania potencjału, ponieważ dobre odczyty są uzależnione od zasolenia. W przypadku wody słodkiej chlorek sodu musi być obecny zarówno w płuczce wiertniczej lub płynie wiertniczym, jak i w naturalnej wodzie złożowej, ale w idealnym przypadku zasolenie wody złożowej powinno być znacznie wyższe. Metoda wykorzystania spontanicznego potencjalnego pozyskiwania drewna w celu poznania cech podziemnych jest zatem najlepiej ograniczona do regionów, w których występujący piasek lub łupki mają wysoką zawartość zasolenia.