Resistivity Neutron Density MWD PT tools

• Facebook
• Twitter
• Line

Resistivity Neutron Density MWD PT tools – ถามอุปกรณ์เหล่านี้ว่ามีหน้าที่อะไร ทำงานอย่างไรครับ

1.Electromagnetic wave resistivity tools

2.Neutron, Density and Gamma source tools

3.Pressure measuring tools (PT) and directional survey tools (MWD) ?

Resistivity Neutron Density MWD PT tools

ขอตอบแบบง่ายๆบ้านๆนะครับ ไม่ลงวิชาการลึกๆ

1.ถามมาแบบเดียว แต่จะตอบให้สามแบบเลย (แถมๆ)

Resistivity tools –  วัดความต้านทานไฟฟ้าจำเพาะของชั้นหิน (หน่วยเป็น โอห์มต่อเมตร)

หลักการทางฟิกส์ที่นำมาใช้ก็มี 3 แบบหลักๆ

1.1 วัดโดยตรงใช้หลักการทางไฟฟ้า กฏของโอห์ม V = I x R มีขั่วไฟฟ้าสองขั่วที่เคร่องมือ ปล่อยสร้างความต่างศักษ์ไฟฟ้า เกิดกระแส วัดปริมาณกระแส จับหารกันก็ได้ resistivity (R) จบข่าว

1.2 ใช้หลักการเหนี่ยวนำคลื่อแม่เหล็กไฟฟ้า ใช้กฏของฟาราเดย์ ปล่อยสนามแม่เหล็กให้เหนี่ยวนำให้ไฟฟ้าไหลในชั้นหินแล้ววัดปริมาณไฟฟ้าที่ไหล แปลงเป็นค่าการนำไฟฟ้าจำเพาะ (Conductivity) แล้วค่อยแปลงเป็นความต้านทานไฟฟ้าจำเพาะ อีกทีหนึ่ง

1.3 ใช้หลักการคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic wave) ใช้หลักการที่แต่ล่ะชั้นหินที่มีของเหลวที่นำไฟฟ้าได้ “ต่างกัน” ทำให้พลังงานคลื่นลดต่ำลง และ เฟสที่เคลื่อนไป “ต่างกัน” (amplitude propergation and phase shift) ให้เครื่องมือปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าออกไปในชั้นหิน แล้ววัดว่า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ผ่านไปนั้นมี เฟส (phase shift) ที่เปลี่ยนไป และ แอมปริจูด ความแรงของคลื่น (Amplitude propergation) ที่ลดลง เท่าไร ซึ่งเฟสที่เปลี่ยนไป หรือ แอมปริจูดที่ลดลง จะแปรผันกับ resistivity ของชั้นหินนั่นเอง

แล้วทำไมถึงอยากรู้ค่าความต้านทานไฟฟ้าของชั้นหินล่ะ ก็ชั้นหินแห้งสนิท ปกติความต้านทานไฟฟ้าสูงมาก แต่ถ้ามีของเหลวแทรกอยู่ ความต้านทานรวมมันเปลี่ยนไปตามแต่ความต้านทานไฟฟ้าของของเหลวที่แทรกอยู่ ถ้าของเหลวเป็นน้ำเกลือก็ความต้านทานรวมชั้นหินที่มีน้ำเกลือแทรกอยู่ก็ต่ำ (ในธรรมชาติไม่มีน้ำบริสุทธิ์ที่ความต้านทานสูง)

กลับกัน ถ้ามีก๊าซหรือน้ำมัน ความต้านทานไฟฟ้ารวมของชั้นหินนั้นๆมันก็สูง เอาแค่นี้ก่อนละกันเนอะ มากกว่านี้เดี๋ยวจะง่วง หาวนอนกัน

2.Neutron, Density and Gamma source tools

2.1 Neutron tools – วัดความพรุนของชั้นหินว่ามีช่องว่างเท่าไร ใช้หลักการการชนกันของวัตถุสองอย่างที่มวลเท่ากัน ถ้าก.กับข.มวลเท่ากัน ข.อยู่นิ่งๆ ก. วิ่งมาชน ข. ความเร็วหลังชนของ ก. จะลดลงอย่างมาก

ถ้า ข.คืออะตอมไฮโดรเจน ก.คือนิวตรอนที่ปล่อยออกจากเครื่องมือวัด ถ้าเราวัดจำนวนนิวตรอนที่ความเร็วลดลงได้ ก็แสดงว่าเรารู้ว่าจำนวนอะตอมไฮโดรเจนมีอยู่เท่าไร ถ้าเรารู้จำนวนอะตอมไฮโดรเจนในชั้นหิน

แปลว่าเรารู้ว่ามีช่องว่างเท่าไร เพราะช่องว่างในชั้นหินจะมีน้ำหรือน้ำมันอยู่เสมอไม่อย่างใดก็อย่างหนึ่งและทั้งสองของเหลวมีจำนวนไฮโดรเจนอะตอมต่อ 1 หน่วยปริมาตรเท่ากัน ปัญหาคือ เครื่องมือนี้วัดไม่ได้ผลถ้าในชั้นหินมีก๊าซแทรกอยู่เยอะ เพราะก๊าซมีจำนวนอะตอมไฮโดรเจนต่อ 1 หน่วยปริมาตรน้อยกว่าน้ำและน้ำมันมาก เครื่องมือมันเลยอ่านค่าความพรุน(หรือช่องว่าง)ของชั้นหินว่าต่ำ แต่จริงๆแล้วกลวงโบ๋แต่เต็มไปด้วยก๊าซ

พูดง่ายๆว่าเครื่องมือนี้มันตาบอดถ้าไปเจอชั้นก๊าซเข้า แต่มีวิธีแก้ (แต่ไม่บอก เพราะมันจะยาวมากกกกกก)

2.2 Density tool – วัดความหนาแน่นของชั้นหิน ใช้หลักการ Compton scattering วัดทางอ้อม คือวัดความหนาแน่นของอิเลคตรอนของชั้นหิน โดยการยิงรังสีแกมม่า (Gammar Ray ยิงยังไง เอาไว้ก่อน มันชักจะยุ่ง 555) เข้าไปในชั้นหิน

อิเลคตรอนโดนรังสีแกมม่าชน ระดับพลังงานมันจะเพิ่ม แต่ก็เพิ่มไปเดี๋ยวเดียว เพราะมันไม่เสถียร มันจะลดระดับพลังงานของตัวมันลงมาที่เดิมโดยคลายพลังงานทิ้งออกมาส่วนหนึ่งในรูปของรังสีแกมม่า(ที่ระดับพลังงานไม่เท่ากับที่โดนชนไปในตอนแรก)

ถ้าเราวัดปริมาณรังสีแกมม่าที่โดยปล่อยออกมาเนื่องจากอิเลคตรอนจะกลับสู่สถานะก่อนโดนชนได้ แปลว่าเราวัดความหนาแน่นของจำนวนอิเลคตรอนได้ คราวนี้คุณจำตารางธาตุได้ไหม ความหนาแน่นของอิเลคตรอนต่อ 1 หน่วยปริมาตรมันแปรโดยตรงกับความหนาแน่นของธาตุ เท่านี้คุณก็รู้ความหนาแน่นของชั้นหินแล้ว

พูดง่ายๆคือเอารังสีแกมม่ายิงเข้าไป เแล้ววัดรังสีแกมม่าอีกช่วงพลังงานหนึ่งเด้งกลับมา

พอเรารู้ความหนาแน่นของชั้นหิน เราก็จะรู้ชนิดของหิน เพราะหินแต่ล่ะชนิดมีความหนาแน่นไม่เท่ากัน … โอ้พระเจ้าจอร์จมันยอดมากค่ะ … จบข่าวแค่นี้ก่อนนะ รู้ประเภทชั้นหินแล้วไปหาน้ำมันได้ไง เอาไว้อีกตอนล่ะกัน

3.Pressure measuring tools and directional survey tools

3.1 Pressure measuring tools (PT) – เอาท่อเล็กๆไปจิ้มเข้าไปในชั้นหิน ให้ของไหลในชั้นหินไหลเข้ามาในปริมาตรจำกัดเรียกว่าเป็นกระป๋องปิดก็แล้วกัน แล้ววัดดูว่าลักษณะความดันที่ลดลง(drawdown pressure profile) ตอนของไหลมันไหลเข้า กับลักษณะความดันที่เพิ่มขึ้นตอนมันเต็มกระป๋อง(build up pressure profile) มันหน้าตาเป็นไง

จากตรงนั้น เราคำนวนหาค่า permeability (ความสามารถในการไหลผ่านของของไหลในชั้นหิน – ขอแปลแบบบ้านๆ) กับ mobility (ความสามารถในการเคลื่อนที่ของของไหลในชั้นหิน)

หลักการทำงานหมูๆ มีกระป๋องปิดเล็กๆซ่อนอยู่ในเครื่องมือ มีเกจ์ความดันติดอยู่ในกระป่องมีท่อขับด้วยระบบไฮโดรลิกส์จิ้มเข้าไปในชั้นหิน จบข่าว ไม่ต้องพึ่งควอนตัมฟิสิกส์ให้เมื่อยตุ้ม

เราก็จะรู้ว่าชั้นหินนั้นมีความสามารถให้ของไหลไหลผ่านได้ดีป่ะ เพราะถ้ามีน้ำมันมีก๊าซกักเก็บอยู่แต่คุณสมบัติหินตรงนั้นไม่ไม่ยอมให้ไหลออกมาได้ง่ายๆ เราก็ต้องพึ่งเทคนิคต่อไป ไม่ยอมแพ้ง่ายๆ 555 แต่ถ้ามันให้ไหลได้ง่ายๆเราก็สบายไป ให้มันไหลเอง

3.2 MWD – ยุ่งหน่อย เป็นเครื่องมือที่ประกอบไปด้วย 3 ส่วนสำคัญคือ

3.2.1 Accelerometer Sensor

3.2.2 Magnetometer Sensor

3.2.3 Temperature Sensor

(google เอานะครับว่าคืออะไรถ้าอยากรู้ลึกๆ) เอาติดลงไปในเครื่องมือ วันสนามแม่เหล็กทั้ง 3 แกน แล้วเอามาคำนวนหาว่าแนวเครื่องมือ(ซึ่งสมมุติว่าแนวเดียวกับแนวหลุม) มีความเอียง (inclination) กับทิศทาง (Azimuth – เหนือใต้ออกตก) เราก็จะรู้ว่าหลุมมันไปทางไหนเอียงเท่าไร

ส่วน Temperature Sensor วัดอุณหภูมิก็ง่ายๆ Thermo coupling ดีๆนี่เอง เหมือนที่ใช้วัดความร้อนในเตาอบในครัวนั่นแหละครับ

ตามไปอ่าต่อรายละเอียดของแต่ล่ะเครื่องมือครับได้ที่ลืงค์ข้างล่างนี้ครับ

เครื่องมือการหยั่งธรณี/

การทดสอบหลุม ตอนที่ 1 เราทดสอบหลุมไปทำไม Introduction to well testing part 1

การทดสอบหลุม ตอนที่ 1 เราทดสอบหลุมไปทำไม well testing part 1

• Facebook
• Twitter
• Line