Great grandfather Episode 3 basic log analysis – สวัสดีครับทุกท่าน เราก็กลับมาต่อเรื่อง Log analysis หลังจากที่หายไปนานครับเนื่องจากติดภารกิจเที่ยว+เล่นเกม (HA HA HA HA HA)
เราก็กลับมาต่อในเรื่องเดิมครับ แต่ทีนี้จะเข้าเรื่องที่ยุ่งยากขึ้นเพราะชีวิตจริงไม่มีอะไรได้มาง่ายๆครับ ใครที่ยังไม่อ่านตอน 1-2 ก็ไปย้อนอ่านก่อนครับ เพราะบทนี้จะยากขึ้นและใช้พื้นฐานจากบทก่อนๆ
The only easy day was yesterday
Great grandfather Episode 3
basic log analysis
ในปกตินั้น Reservoir ที่เราเจอกันจะไม่ได้เป็น Clean formation แต่ต้องมีสารเป็น Cementation ระหว่างกันโดยสารนี้ก็คือ Shale การที่มี shale ปนอยู่ใน Reservoir คือมีการเพิ่มพื้นที่ผิวในและแรง Capillary ทำให้มีน้ำถูกกักไว้ในช่องนี้ (Bound water: https://en.wikipedia.org/wiki/Bound_water) ได้ทำให้ในการมองจาก Archie equation จะประเมิน Sw สูงเกินไปยังไม่รวมว่า Shale นั้นมีผลทำให้ log นั้นเพื้ยนไปจากที่ควรจะเป็นเช่น Neutron อ่านสูงไป Resistivity อ่านต่่าไปเราจึงต้องหาวิธีมาแก้ปัญหาของ Shaly sand ครับ
Nature of clay mineral and shale
Shale นั้นเป็นหินตะกอนประเภทหนึ่งโดยปกติ Shale นั้นจะไม่ใช่ Reservoir แต่เพราะเศษของ Shale จะสามารถไปแทรกอยู่ตามช่องว่างของ Reservoir ได้ โคลนหรือเศษของ Shale นั้นเป็นอนุภาคขนาดเล็กมาก (<4um) มันประกอบด้วย Hydrous aluminum silicate (นึกคำแปลไม่ออกครับ) ที่มี Potassium (K), Magnesium (Mg), Iron (Fe) และธาตุอื่นๆ เจือปนอยู่บ้าง
Bound water in shaly sand
Bound water นั้นมีหลายแบบครับ เราต้องมาทำความเข้าใจถึง bound water แต่ละแบบก่อนว่าเป็นอย่างไรถึงจะสามารถตี log ได้ครับ
เศษโคลนนั้นเป็นมีลักษณะเป็นแผ่น Silicate และมีลักษณะคล้ายผลึกดังนั้นโครงสร้างพื้นฐานของ shale นั้นจะมีลักษณะที่จะมีน้าแทรกอยู่ในโครงผลึกซึ่งน้ำนี้จะเรียกว่า Structurally bound water ซึ่งไม่ใช่ Bound water ทั่วไปแต่มีผลต่อการวัดค่าโดยเฉพาะ Neutron porosity
เวลาพูดถึง Bound water ใน Shaly sand นั้นจะหมายถึง Capillary bound water และ Clay bound water โดย Capillary bound water เกิดขึ้นเพราะแรง Capillary ในโพรงแคบๆ นึกถึงแรงนี้หลอดดูน้ำดึงน้ำขึ้นมาครับ ยิ่งหลอดเล็กน้ายิ่งสูงขึ้น ถ้า Clean sandstone มีเม็ดทรายที่ขนาดเล็กมากก็จะมี bound water นี้แบบเดียวกับ Shaly sand ครับ แต่ Clay bound water นั้นจะแตกต่างเนื่องจาก bound water นี้ถูกยึดกับเศษโคลนเนื่องจากแรงทางไฟฟ้าและเคมี เนื่องจาก Archie equation นั้นไม่สามารถแยก Bound water และ free water ได้ ผลของ Sw นั้นจะเป็นการรวมทั้ง 2 ชนิดเข้าด้วยกัน
Log responses in presence of clay mineral
ผลของ log ใน shaly sand ก็จะขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่างเช่นชนิดของโคลนและ Formation โดยตัว Porosity สามารถสรุปเป็นตารางได้ดังนี้ครับ
ส่วน Resistivity นั้นขึ้นกับปริมาณของเศษโคลนที่ปนใน Formation เนื่องจากผลทางเคมีของโคลนที่ทำกับน้ำ ทำให้ค่า Resistivity ที่อ่านได้จะต่ำลงกว่าที่ควรจะเป็นอย่างมาก
เมื่อรวมผลของการลดลงใน Resistivity และการเพิ่มขึ้นของ Porosity ที่เห็นใน Log จะทำให้ Sw ที่คำนวณได้มีค่าสูงมากเมื่อใช้ Archie equation ทำให้เรามองข้าม Reservoir บางตัวไป แต่ถ้าเราตั้งสมมุติฐานผิดก็จะทำให้ประเมิน Sw ในบาง Reservoir ต่ำเกินไป ดังนั้นการวิเคาระห์ Shaly sand ต้องอาศัยความระมัดระวังเป็นอย่างมากครับ
วิธีในการวิเคราะห์ Shaly sand นั้นมีหลายวิธีซึ่งก็มีการพัฒนาตาม logging tool ซึ่งเขียนเป็น Timeline ได้ดังนี้ครับ
ซึ่งแต่ละวิธีก็จะเหมาะกับสถานการณ์ที่ต่างกันครับ เราจึงได้สร้าง Tool ตัวหนึ่งมาเพื่อแก้ปัญหา Shaly sand ซึ่งก็คือ MR scanner (ชื่อเจ้าอื่นผมไม่รู้จักครับ ha ha) ซึ่งน่าจะเป็น Tool ที่สร้างโดยใช้ฟิสิกส์ที่ใหม่สุดในเวลานี้เลยครับ
หวังว่าจะพอเห็นภาพนะครับว่าในการวิเคราะห์ Log จริงนั้นไม่ได้ใช้เวลารวดเร็วแต่มีขั้นตอนต้องคำนวณเยอะมากครับ เอาไว้มาต่อกันวันหลังดีกว่าครับผมขอตัวไปกินข้าวก่อนครับ Ha ha ha ha
โดย … Seamonkey (https://www.facebook.com/LHAcaster/)
Well logging, also known as borehole logging is the practice of making a detailed record (a well log) of the geologic formations penetrated by a borehole. The log may be based either on visual inspection of samples brought to the surface (geological logs) or on physical measurements made by instruments lowered into the hole (geophysical logs). Some types of geophysical well logs can be done during any phase of a well’s history: drilling, completing, producing, or abandoning. Well logging is performed in boreholes drilled for the oil and gas, groundwater, mineral and geothermal exploration, as well as part of environmental and geotechnical studies.