log analysis – Great grandfather basic log analysis – งานนี้เกิดจากการที่เจอกับพี่นกแล้วได้ไอเดียว่าจะเขียนงานด้านนี้มาให้คนทั่วไปได้อ่านเล่นครับ จะได้เห้นภาพว่าในการประเมินปิโตรเลียนนั้นต้องใช้ข้อมูลเยอะแค่ไหน
ผมจะพยายามไม่ลงลึกในรายละเอียดมากครับ (ลงลึกเดียวจะหางานใหม่ยาก Hahaha) และก็ยังใช้ทับศัพท์เป็นส่วนใหญ่ครับและก็มีคณิตศาสตร์บ้าง ส่วนเรื่องพิมพ์ผิดก็ทำใจซะครับถ้า Word ไม่ขึ้นแดงผมถือว่าพิมพ์ถูกแล้ว HA HA HA HA
log analysis
มาเริ่มกันที่จุดเริ่มต้นในการตี log ก่อนครับ เราจะประเมินว่าในชั้นหินนั้นมีน้ามันได้ยังไง นักวิทยาศาสตร์ก็สร้างโมเดลแบบง่ายๆมาเทียบเคียง ลองนึกภาพตัวเป็นประจุก่อนครับ โดยให้ชั้นหินเป็นช่วงว่างตรงกลางระหว่าง plate
แล้วเราก็ทำการวัดความต้านทาน (R) คร่อมมันซะ ถ้าเป็นน้ำเค็มก็จะนำไฟฟ้าแต่ถ้าเป็นปิโตรเลียม(gas/oil)จะไม่นำไฟฟ้า ฉะนั้นการวัดปิโตรเลียมโดยตรงก็จะทำไม่ได้เราจึงวัดว่ามีน้ำในชั้นหินเท่าไรและที่เหลือในช่องว่างก็เป็นปิโตรเลียม โดยให้สัดส่วนน้ำในช่องว่างเป็น Sw และสัดส่วนของปิโตรเลียมในช่วงว่างเป็น Sp ก็จะได้ว่า
ที่นี้เราก็ต้องมาหาวิธีคำนวณ Sw โดยใช้โมเดลแบบข้างบนครับ ถ้าช่องว่างของตัวเก็บประจุถูกเติมเต็มด้วยน้ำ ค่าความต้านทานก็จะเป็นค่าของน้ำที่เติมเข้าไป เราก็ให้ค่าความต้านทานของน้ำเป็น Rw ที่นี้ค่าความต้านทานต่ำสุดที่เป็นไปได้คือช่องว่างทั้งหมดถูกเติมด้วยน้ำ ส่วนค่าความต้านทานสูงสุดคือไม่มีน้ำในช่องว่างนี้เลยค่าความต้านทานก็จะสูงมากและ Sw ก็จะมีค่าน้อยมาก ถ้าเราให้ค่าความต้านทานที่วัดค่อมฃ่องนี้เป็น Rt จะเขียนสมการได้เป็น
จากการทดลองเราพบว่าถ้าความพรุนของหิน (φ) ลดลงปริมาณของน้ำในช่องว่างนี้ก็จะลดลงทำให้เราต้องเพิ่ม Factor นี้เข้าไปในสมการก็จะเป็น
จากนั้นเราก็ทำการทดลองเผื่อหาค่าคงที่ไปใส่ในสมการจนได้ออกมาเป็น
ซึ่งสมการนี้ได้มาจากการทดลองของ Archie โดยเป็นจุดตั้งต้นของการวิเคราะห์ log ครับ โดย
Sw = water saturation
n = saturation exponent
a = tortuosity factor
φ = porosity
m = cementation exponent
Rw = formation water resistivity
Rt = true formation resistivity
ค่าเช่น Rt, φ ก็จะได้จากการ logging แต่ค่าอื่นๆจะได้จากการเก็บตัวอย่างมาทำการทดลองในห้องแลปซึ่งเป็นความลับของบริษัทน้ำมัน
หลังจากเรารู้วิธีหา Sw แล้วก็ได้เวลามาคำนวณหาปริมาณปิโตรเลียมต่อปริมาตร(Hydrocarbon Per Volume : HCPV)ครับ สมมุติให้มีกล่องในรู้ข้างล่าง เรารู้ได้ว่า ในช่องว่าง φ จะมีปริมาณปิโตรเลียมอยู่เป็นอัตราส่วน Sp
พอมาทำเลขซักหน่อยก็จะได้
เห็นไหมครับว่ามันก็ไม่ได้คำนวณยากอะไรแต่เดียวก่อน อย่างที่บอกว่าสมการนี้เป็นจุดเริ่มต้นไม่มีทางที่มันจะใช้ได้กับทุกกรณี สมการนี้จะใช้ได้ในกรณีหินปูนที่สะอาดเท่านั้น (Clean limestone) เห็นไหมครับว่าไม่มีอะไรได้มาง่ายที่นี้ถ้าเราอยากจะรู้ว่าปริมาณน้ำมันทั้งหมดใต้ดิน (Total Oil-In-Place : OIP ) เป็นเท่าไรก็จะคำนวนได้แบบคำนวนปริมานของกล่องเพราะเรารู้แล้วว่า HCPV เป็นเท่าไร
โดย
h = Vertical Thickness
A = Area
ในการหา h กับ A นั้นต้องอาศัยการเจาะสำรวจร่วมกับการสร้างแผนที่ใต้ดินเพื่อมาคำนวณครับ ที่นี้ถ้าเราอยากรู้ว่าปริมาณสำรอง (Reserve : N) ที่จะสามารถผลิตได้จากแหล่งนี้เป็นเท่าไรก็จะหาได้โดยการใช้ข้อมูลความสามารถในการดูดขึ้นมา (Recovery factor : r) กับข้อมูลว่าปิโตรเลียมเปลี่ยนสภาพเวลาขึ้นจากใต้ดินเป็นยังไง (Formation volume factor : B) เพราะใต้ดินนั้นความดันกับอุณหภูมิต่างกับผิวดินทำให้ของเหลวเปลี่ยนสถานะได้ก็จะได้เป็น
จะเห็นได้ว่าในการประเมินปริมาณสำรองนั้นมีค่าที่เกี่ยวข้องหลายค่าและแต่ละค่านั้นไม่ได้มากโดยง่ายจึงต้องมีการทดลองซ้ำเพื่อยืนยันค่าต่างๆการที่จะตัดสินในต่อไปในการผลิต
หวังว่าพอจะได้ไอเดียคร่าวๆในการสำรวจปิโตรเลียมครับ ไว้ถ้ามีหัวข้ออื่นจะมาเขียนให้ทุกท่านได้อ่านกัน (ถ้าผมไม่โดนเกมดึงเวลาไปก่อนครับ Ha ha ha ha)
โดย … Seamonkey (https://www.facebook.com/LHAcaster/)
Reference
https://en.wikipedia.org/wiki/Archie%27s_law
well-logging-and-formation-evaluation
อ่านเพิ่มเติม … ที่มา https://en.wikipedia.org/wiki/Well_logging
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.