GaPs.ir - Geology and Petroleum Science - ارزیابی سازند (Formation Evaluation)

مقدمه ارزیابی سازند (Formation Evaluation)

در زمين شناسي زير زميني اطلاعات حاصل از چاه 5 مورد زير مي باشد :

1- Cutting (خرده هاي حاصل از چاه)

2- Coring (مغزه گيري)

3- Well loging (چاه پيمايي)

4- Mud logging ((گل حفاري)

5- Formation testing (لايه آزمايي)

از روش های بالا از  روش چاه پیمایی بیشتر از دیگر روش ها استفاده می شود و محصول آن لاگ است.

تعریف لاگ:

روشهاي حفاري

1- حفاري ضربه اي cable tool drilling

اهداف چاه پيمايي:تشخيص سازندهاي هيدروكربن دار ،تخلخل،تراوايي،محيط رسوبي، جنس ، ساختارهاي زير زميني ،اشباع و نوع سيال

در مواردي كه مخزن در رزير شهر يا دريلچه است از حفاري جهت دار استفاده می شود در اين حالت در هر 100 فوت (1 متر=3/2 فوت) جهت حفاري 2تا6 درجه تغيير ميكند. روشهاي انحراف شامل استفاده از گل حفاري،گوه فلزي و استفاده از جت حفاري است. 

انواع مته:

1- مته هاي مخروطي

راندمان حفاري :

به جنس و نوع سنگ و مواردی از جمله سرعت دوران مته، نوع مته – تعداد دوران مته – فشار مته درحين حفاري – فشار هيدروليكي در ته چاه – فشار حاصل از ستون گل حفاري و... بستگی دارد.

آهك                                4/9

انيدريت                            2/5

ماسه سنگ                       /84 

گرانيت                             /54

كوارتزآرنايت                      /34

تكميل  چاه:

پس از عمليات حفاري ولوله گذاري عمليات سيماني كردن انجام می شود سپس سرپوش چاه كه شامل موارد زير است نصب ميگردد

1-      بخش فوران گير

2-      مجرا بند يا توپك 

3-      لوله مغزي يا استخراجي

4-      سوراخ كاري مغزه

فوايد گل حفاري:

1-      فراوري خرده ها به صورت معلق

2-      خنك شدن مته

3-      تشكيل كيك گل در اطراف چاه و جلو گيري از ريزش چاه

4-      جلوگيري از ورود نفت به درون چاه

5-      هادي جريان الكتريكي است و نمودارهاي ‍الكتريكي را منتقل ميكند

6-      ارائه اطلاعات زمين شناسي

موارد مهم در حين حفاري:

1-چرخش گل حفاري 

2- تعيين سرعت حفاري

3- تشخيص پوش سنگ وسنگ مخزن كه در اين حالت ميزان گل حفاري سريعاُ كاهش مي يابد چون سنگ مخزن تراوا است و گل حفاري وارد سنگ شده و كاهش ناگهاني گل حفاري (lost circulation ) بوجود مي آيد كه اگر به موقع تشخيص داده نشود احتمال انفجار و آتش سوزي وجود دارد  

4-تغييرات شديد سرعت حفاري (drilling break) در اثر تغيير جنس سنگها و گذر از سنگ سخت به سنگ نرم اتفاق مي افتد.

لاگها و شرايط چاه :

1- Open hole 

2- Caseal hole

لاگ SP:

اين لاگ براساس جريان طبيعي كه در اثر اختلاف پتانسيل لايه هاي مختلف و سيالات داخل سنگ ايجاد می شود توسط دستگاه سوند

(حركت از انتهاي چاه به سمت بالا) ثبت مي شود .واحد آن بر اساس ميلي ولت ميباشد (mv)

كاربرد هاي لاگ SP:

1 ارزیابی تخلخل وتفكيك لايه هاي تراوا از غير تراوا     

2 تعيين مرز بين لايه ها بخصوص ماسه و شيل

3 تطابق لايه هايمعادل و هم عرض از چاهي به چاه ديگر

4 محاسبه حجم شيل درر مخازن غير تميز (مخازني كه حاوي ماسه سنگ شيلي و شيل مي باشد)

If  Rm>Rw →sp-

                                                                                                 m=mud                    If Rm=Rw → no sp

                                                                                                  W=water                    If Rm<Rw →sp+

لاگ مقاومت الكتريكي سازند (RESISTIVITY)

عوامل موثر بر مقاومت سازند :

1 جنس سنگ و نوع كاني

2 تخلخل

3 سيالات

4 دما (هرچه دما بيشتر باشد رسانايي بالا تر و مقاومت كمتر است )

نكته: مقاومت سيليس از كلسيت بيشتر است. نكته: هرچه تخلخل بيشتر باشد مقاومت كمتر است .

نكته: نمكها باعث افزليش مقاومت ميشوند

نكته: سنگ نمك چون متراكم است و تخلخل ندارد مقاومتش بالا است. نكته: هرچه تراكم بيشتر تخلخل كمتر و مقاومت بيشتر است

به طور كلي آبهاي سازندي از لحاظ دما و شوري متفاوت هستند.مقاومت الكتروليت سازندبه مقدار ونوع نمكهاي حل شده بستگي دارد.

روند افزايش مقاومت در نمكها:    KCL<NACK<CACL2<MgCL2<Na2SO4<Na2CO3<MgSO4

مطالعات لاگ مقاومت الكتريكي به 2 صورت زير انجام می شود :

1 استفاده از الكتروليت ←   درون چاه گل حفاري

2 روش القایي←     چاه در هر شرايط(جداره گذاري،سیمانی،...)

تاريخچه و روش اندازه گيري مقاومت الكتريكي :

از اواسط قرن بيستم چاه نگاري به نمودارهاي دقيقتري رو آورد به طوري كه لاگ هاي جديد مقادير دقيقتري از ناحيه شسته شده ،ناحيه بينابيني ،و ناحيه سالم به دست آمد در بسياري از نقاط جهان نمودارهاي sp ، مقاومت نرمال ، كوتاه، نرمال بلند ونرمال جانبي  به كار گرفته می شود براي اندازه گيري مقاومت سازند ، جريان الكتريكي از طريق الكترود به داخل سازند فرستاده می شود و توسط الكترود گيرنده دريافت می شود هرچه سازند رساناتر باشد شدت جريان دريافتي بيشتر است . ممكن است الكترودها داخل سوند قرار داده شوند كه در اين صورت هرچه فاصله 2 الكترود بيشتر باشد عمق و فاصله بيشتري را رد يابي مي كند .

نمودار مقاومت سنجي Resistivity log

آب شور ←  رسانايي  ↑   مقاومت ↓   

نفت ←  رسانايي ↓  مقاومت ↑

SP  ← الكترسيته طبيعي ناشي از محلول الكتروليت   R ← الكتریسيته به درون سازند فرستاده می شود

انواع نمودارها يا جريانها:

1- غير متمركز

2- متمركز

* لاگ القايي indaetion log

* ميكرولاگ microlog

                                       تدريجي           شسته شده

نمودار متوسط RLLD:    + R-Virgin(RT) R-Flushed + R-Transitiona

زماني كه سوند به سمت بالا حركت ميكند انواع نمودار مقاومتها از جمله SN وLN   به طور هم زمان رسم می شود چنانچه منحني به سمت راست منحرف شود مقاومت زياد و چنانچه به سمت چپ منحرف شود مقاومت كم می شود.زماني كه گل حفاري با آب شيرين ساخته شود مقاومت در نزديك چاه بيشتر از نواحي دور تر است و چون لاگ SN (بازه سوند پايين) نفوز آن فقط در اطراف چاه ميباشد مقاومت بيشتري را نسبت به نمودار LN نشان ميدهد.

نمودار مقاومت سنجي جانبي Latteral log :

طرز كار آن مشابه با SN  و LN بوده و ميزان نفوز آن 18 فوت و 8 اينچ است همچنين الكترود هاي فرستنده و گيرنده در داخل سوند قرار دارند.

نمودار مقاومت سنجي متمركز Latero log :

در اين نوع مقاومت سنجي جريان شعاعي تقويت شده صفحه اي به داخل لايه فرستاده شده كه در آن اثر محيط آلوده چاه به شدت كم می شود به همين دليل برتري هاي بيشتري نسبت به دو نمودار قبلي خواهد داشت ، در آن مرز بين لايه ها را بهتر مشخص كرده و در زماني كه اختلاف مقاومت بين سازند و گل حفاري وجود داشته باشد مانند وجود لايه هاي نمكي كاربرد دارد و به 3 دسته تقسيم می شود .

 1-  LL7 (7 الكترود دارد ، الكترود مركزي AO و 3 زوج الكترود فرعي،جريان صفحه اي قوي، 80 in نفوذ)

2-   LL3 (3 الكترود ،جزئيات بيشتر در جهت قائم است ،فاصله الكترودهاي فرعي 12 IN )

3-  LL8 (جزئيات بيشتر در جهت عمق بيشتر است و مقاومت ناحيه آلوده را تعيين ميكند) 

عوامل موثر بر مقاومت سازند :

1- ميزان آب ونوع آن (شوريا شيرين)

2- ميزان اشباع آب و نفت

3- شكل هندسي تخلخل

4- درصد رس و كانيهاي رسانا

5- درجه حرارت

نكات كليدي و مهم:

تخلخل اشباع از نفت ← R ↑     تخلخل نمك محلول ← R ↓     تخلخل نمك خالص ← R ↑

تخلخل سنگ رسي ← R ↓     R شيل ماسه اي R< شيل خالص      Rشيل آهكي ماسه اي< شيل ماسه اي< شيل خالص

لاگ القائي:

از ديگر لاگ هاي الكتريكي لاگ القائي است اين لاگ در چاه هاي حاوي جداره نيز كاربرد دارد. جريان الكتريكي متناوب توسط سيم پيچ فرستاده شده و باعث ايجاد جريان از نوع گردابي می شود ، اين جريان توسط سيم پيچ گيرنده دريافت شده و بر روي نمودار ثبت می شود .

نكته: در لاگ الكتريكي از نوع مقاومت سنجي مانند لاترالاگ و لاترو لاگ مقاومت سنگ اندازه گيري می شود در حالي كه در لاگ القائي رسانايي سازند Conductivity‌اندازه گيري می شود همانطور كه ميدانيد مقاومت عكس رسانايي است و با اندازه گيري رسانايي ميتوان مقاومت سازند را اندازه گيري كرد .

كاربرد هاي لاگ القایي :

1- تعيين مقاومت سازند تحت هر شرايطي

2- بدست آوردن اشباع نفت و اشباع آب

3- تعييت مقاومت واقعي سازند

4- مقاومت منطقه بينابيني م دست نخورده با استفاده از ضرائب و نمودار هاي خاص

خلاصه ای از تشخیص سنگ شناسی و محیط اطراف چاه با استفاده از داده های چاه پیمایی

مارن و شیل

نمودار پرتو گاما بهترین نوع نموداری است که می تواند با اندازه گیری مقدار اکتیویته طبقات، وجود لایه های مارنی و شیلی را نشان دهد. مارن و شیل به علت اینکه دارای مقدار زیادی ترکیبات ارگانیک هستند و رادیواکتیویته بالایی دارند..بنابر این مقدار پرتو گاما بیش از SOAPI می باشد، امکان وجود لایه های مارن وشیل می باشد مشروط بر اینکه در این عمق نمودار CNL نزدیک یا حدود 30% تخلخل را نشان دهد و بخصوص لترولاگ های Deep و Shallow  آن دارای ارزش خیلی کم و هر دو تقریبا یک ارزش را داشته باشد.

طبقات مارنی و شیلی دارای خلل و فرج خیلی زیادی هستند ولی چون منافذ آنها فوق العاده کوچک است و مرتب نیستند.نفوذ پذیری آنها خیلی کم می باشد، از طرفی در موقع تشکیل و رسوبگذاری لایه مقداری آب در داخل منافذ انها وجود داشته که چون منافذ خیلی کوچک بوده اند هیدروکربن ها نتوانسته اند جانشین آنها شوند، بنابراین طبقات مارن و شیل همیشه حاوی مقداری آب اولیه هستند، لذا در منحنیDeep و Shallow آنها همیشه ارزش خیلی کم دارند و هر دو باید کم و بیش یکسان باشند. گاهی در یک طبقه مورد مطالعه با وجود اینکه مارن و شیل وجود ندارد، نمودار پرتو گاما ، مقدار گاما زیادی را می خواند. علت این امر وجود خیلی کم از کانی های رادیو اکتیو می باشد حتی اگر به مقدار فوق العاده ناچیز باشد.بطور مثال کانی گلوکونیت به علت داشتن پتاسیم 40((k40 فوق العاده رادیو اکتیویته می باشد و گاهی به مقدار فوق العاده کم در لایه های دولومیت و ماسه ای طبقات آسماری نیز دیده می شود. وجود این کانی باعث می شود نمودار پرتو گاما تا حدود 80 API خوانده شود، بنابراین لایه ای که در حقیقت یک دولومیت خالص با مقدار کم گلوکونیت است میتواند با مارن وشیل اشتباه گردد.((Zhzo,Caso4,Mgso4,So4 کانی های دیگری هستند که به علت رادیو اکتیو K40 می باشد و اغلب در طبقات نمکی سازند گچساران دیده شده است.

انیدریت

سنگی است بدون خلل و فرج که در نمودار های نوترون و سونیک  به تنهایی نمی توان آنرا با طبقاتی که از سنگ آهک تشخیص داد، به عبارت دیگر در لایه های گچی، لاگ سونیک حدود   50-52 SE/Fe   و لاگ نوترون جبران شده (موازنه شده)  CNL (compensated neutron log)تفریبا  4Ø را نشان می دهد که تقریبا شبیه لایه های سنگ آهک بدون خلل و فرج است.نمودار پرتو گاما باز عددی بسیار کم را برای لایه های گچی میخواند.

نمودار FDC(نمودار چگالی)  وسیله بسیار مناسبی برای تمیز دادن لایه های گچی از لایه های دیگر همچون سنگ آهک، دولومیت و ماسه سنگ می باشد. نمودار FDC(BULK DENSITY LOG)  در لایه های گچی حدود 95/2– 3 را می خواند که در وااقع همان وزن مخصوص سنگ گچ است، به علاوه در لایه لترولاگ(نمودار جانبی)عدد بسیار زیادی را نشان می دهد(هر دو منحنی Deep و Shallow )

نمک

تشخیص طبقاط نمک از لایه های گچ بوسیله نمودار های پرتوگاما، نوترون، مقاومت یا لترولاگ آسان نیست. زیرا این سنگ ها بدون خلل وفرج هستند ولی نمودار های سونیک و دانسیته برای تمیز دادن این دو سنگ بسیار مهم اند، زیرا نمودار  FDC وزن مخصوص سنگ نمک را بین04/2 -02/2 و سنگ گچ را بین  g/cc3-95/20 را نشان می دهد، همچنین نمودار سونیک به راحتی عددی حدود g/ft 68 برای نمک را نشان می دهد در صورتیکه برای سنگ گچ  sec/ft 55 می باشد.بنابراین به کمک نمودار های سونیک و FDC براحتی می توان سنگ گچ را از سنگ نمک تشخیص داد.

کربنات ها

نمودار سونیک برای تشخیص دادن طبقات کربناته ( سنگ آهک و دولومیت) از طبقات شیل و ماسه بسیار حائز اهمیت است.زیرا زمان عبور صوت در کربنات ها بین sec/ft 75-50 است(برحسب درصد Ø موجود در طبقات) ولی زمان عبور صوت در لایه های ماسه سنگ و شیل بین sec/ft 120-70 می باشد.

بطور کلی برای شتاخت و تشخیص لایه های دولومیت، سنگ آهک و ماسه سنگ از یکدیگر مجموعه ای از نمودارهای FDC و CNL استفاده می شود و به شرح زیر می توان این سنگ ها را به کمک نمودارهای مزبور تفکیک نمود.

دولومیت: در لایه های دولومیتی، منحنی FDC در طرف راست منحنی CNL ظاهر می شود. فاصله بین دو منحنی FDC و CNL معمولا 3-2 واحدی می باشد ولی اگر لایه از دولومیت خالص نباشد مثلا دولومیت ماسه ای یا دولومیت آهکی باشد فاصله بین دو منحنی کمتر از یک واحد مقیاسی خواهد بود.

سنگ آهک: در طبقات آهکی معمولا دو منحنی  FDC و CNL بر روی هم قرار دارند.

ماسه سنگ: در لایه های ماسه سنگ منحنی FDC در طرف چپ CNL ظاهر می شود و اختلاف بین دو منحنی FDC  و CNL معمولا 3-1 واحد مقیاس می باشد. اختلاف 5-4 واحد نشانه وجود گاز در طبقه می باشد.

سطح گاز و نفت

بطور کلی در طبقاتی که گاز وجود دارد Ø محاسبه شده بوسیله نمودار های CNL کاملا درست نیست. درصد Ø که بوسیله نمودار FDC و Sonic محاسبه می شود معمولا کمتر از مقدار واقعی است، لذا برای محاسبه دقیق Ø و شناخت سطح گاز و نفت باید جنس طبقات حفر شده به روش های ذکر شده در بالا یا بوسیله مغزه نفتی و یا مطالعه خرده سنگ های حفاری شده تعیین شود.بر همین اساس اگر طبقه مورد مطالعه ماسه سنگ باشد و فاصله بین دو منحنی FDC  و CNL بیش از 3 واحد مقیاس باشد آن طبقه دارای گاز است.اگر طبقه مورد مطالعه دولومیت باشد ولی دو منحنی FDC  و CNL تقریبا روی هم قرار گیرند (مثل طبقات سنگ آهک) آن طبقه دارای گاز است.اگر طبقه مورد مطالعه سنگ آهک باشد و لی منحنی FDC در سمت چپ منحنی CNL قرار بگیرد (مثل طبقات ماسه سنگ) طبقه دارای گاز است.در طبقاتی که سنگ شناسی آنها ترکیبی است ، مثل دولومیت آهکی یا ماسه ای و یا دارای Ø خیلی کم هستند(کمتر از 2%) شناختن سطح گاز و نفت بوسیله نمودار های الکتریکی آسان نیست.

سطح نفت و آب

در ضمن حفاری چاه، گل حفاری با فشار معین به داخل چاه تلمبه می شود، از اطراف مته خارج شده و خرده سنگ ها را با خود به سطح زمین می آورد. وزن مخصوص گل حفاری را طوری انتخاب می کنند که همیشه فشاری که توسط گل به دیواره چاه وارد می شود از فشار نفت، گاز و آب طبقات زمین بیشتر باشد، در غیر این صورت نفت داخل چاه سرانجام به بیرون فوران خواهد کرد. چون فشار گه به دیواره چاه زیاد است در حین حفاری، مقداری از گل حفاری وارد طبقات می شود.این گل بر حسب درصد Ø طبقات و لایه ها ممکن است تا عمق چند فوتی نفوذ کند و در نتیجه در طبقاتی که دارای نفت هستند در اطراف چاه تا شعاع معینی که آن را Invaded Zone  گویند.آب یا گل حفاری وجود دارد ولی در فاصله بعد نفت قرار دارند.در طبقاتی که آب وجود دارد مسلم است که... مجاور به چاه آب است(گل حفاری)و هم در اعماق و فاصله دور. همانطور که قبلا نیز بیان شد لترولاگ از دو نمودارDeep و Shallow تشکیل شده است که نمودار  Shallow مقاومت طبقات نزدیک به دیوارة چاه را نشان میدهد(Invaded zone). حال آنکه نمودارهایی که از این شعاع گذشته و مقاومت طبقات را در عمق بیشتری یعنی خارج از وزن فوق الذکر  یعنی (Unvaded zone) نشان می دهد بنا براین در طبقاتی که نفت وجود دارد چون لترولاگ  Deep مقاومت قسمت های داخلی (محدوده دارای نفت) و نمودار Shallow مقاومت جدار نزدیک به چاه از این رو دو منحنی با هم یکی نیستند و با یکدیگر اختلاف خواهند داشت.اما چنانچه طبقات دارای آب باشند چون هردو منحنی Deep و  Shallow  متاثر از آب می باشند یا به عبارت دیگر مقاومت آب را نشان می دهند در هردو یکی شده و مقادیر خیلش کم را خواهند داشت. بنابراین با مقایسه دو منحنی Deep و Shallow تا آنجا که دو منحنی از هم فاصله دارند در طبقات نفت و هر جایی که دو منحنی دارای ارزش کم و بعلاوه تقریبا یکی می شوند در طبقات آب قرار دارند.سطح آب و نفت را به این طریق می توان تعیین نمود.

ریزش دیواره چاه

بطور کلی وقتی دیواره چاه کاملا استوانه ای نباشد و ریزش کرده باشد اثر نامطلوبی روی تمام نمودار ها بخصوص FDC دارد و در نتیجه مشاهده می شود که اعماقی که دیواره چاه ریزش کرده است منحنی FDCدر طرف چپ منحنی CNL قرار می گیرد و ممکن است با ماسه سنگ اشتباه شود. هر گاه  بیش از 3 واحد مقیاس باشد لاگ ها جهت مقایسه Ø و SW نیستند.

محاسبه درصد تخلخل (Ø)

چنانچه جنس طبقات را ندانیم به کمک یک نمودار نوترون و یک نمودار دیگر مثل FDC یا سونیک جنس طبقات و درصد Ø را می توان محاسبه مود. برای این منظور ارزش و مقدار هر لایه را بوسیله نمودار های FDC  و CNL را روی محور yها کرده سپس آنها را به هم وصل می کنیم، نتیجتا جنس لایه و درصد Ø بدست می آید.

محاسبه درصد اشباع آب (sw)

جهت محاسبه درصد اشباع آب هر لایه درصد Ø آنها که به روش های مختلف می توان محاسبه نمود روی محور xها قرار داده می شود و مقدار مقاومت آن لایه را که روی لترولاگ Deep خوانده می شد روی محور yها وارد کرده و سپس وصل می نمایند و در نهایت درصد sw بدست می آید. در سالهاي اخير روش هاي تفسير نمودارهاي الكتريكي به جهت تعيين مقدار تخلخل و اشباع آب و همچنين تشخيص سنگ شناسي در چاهها با استفاده از تلفيق نمودارهاي تخلخل ، وزن مخصوص ، صوتي و مقاومت الكتريكي توسعه يافته است. به منظور تطابق و  تعيين ليتولوژي هنگامي كه سازند ،تناوبي از سنگ آهك، دولوميت، و ماسه سنگ و شيل و يا مخلوطي از دو كاني باشد از نمودار FDC/CNL  استفاده مي گردد.

در اينجا روش تعيين ليتولوژي هاي مختلف با تلفيق نمودارهاي تخلخل- وزن مخصوص همراه  با نمودارهاي صوتي و مقاومت الكتريكي بيان شده است.

1- شيل- مارل (Shale/Marl):

- بالا بودن ميزان راديو اكتيويته

- بالا بودن ميزان تخلخل(بيش از 30% )بر اساس نمودار نوترون.

- پائين بودن مقادير مقاومت الكتريكي كم عمق و عميق (اغلب در اين حالت بر هم منطبق مي باشند).

توضيح1:

اين رفتار نمودارها انعكاس اين حقيقت است كه شيل و مارل  بعلت دانه ريز بودن داراي تخلخل بالا ميباشند ولي داراي تراوائي كم ويا فاقد تراوائي مي باشد، همچنين دارا بودن حجم زيادي آب سازندي (Connate Water)مربوط به زمان رسوبگذاري است كه بوسيله هيدروكربورها جابجا نشده اند.

توضيح 2:

چنانچه مقدار راديو اكتويته و مقدار تخلخل نوترون زياد باشد (CNL) ،همراه با مقاومت الكتريكي متوسط تا زياد و فاصله خوب نمودارهاي مقاومتي كم عمق و عميق ،دلالت بر شيل و مارل نمي كند.

زيرا:  منشاء راديو اكتيويته بالا ، در اثر وجود مينرالهاي كمياب هر چند بميزان خيلي كم(  ppm 20-200(  .

در نمودارهاي تخلخل- وزن مخصوص FDC/CNL)) ماسه سنگ هاي گلو كونيت دار و يا دولوميت گلو كونيت دار از ماسه سنگ تميز و دولوميت تميز قابل تفكيك نمي باشد.ولي با استفاده از نمودار گاما، بعلت بالا بودن راديو اكتيويته طبيعي بآساني قابل تشخيص است.

بالا بودن مقدار راديو اكتيويته  ناشي از وجود پتاسيم راديواكتيو (K-40) در مينرال گلوكونيت مي باشد.

پلي هاليت :(K2 SO4  Mg So4  2Ca So4 2H2o،( مينرالي با ميزان راديواكتيويته بالا مي باشد كه داراي پتاسيم k-40  بوده و به ميزان فراوان بصورت عناصر كمياب در دولوميت وجود دارد.

2- انيدريت Anhydrite:

انيدريت يك سنگ متراكمي است كه به آساني نمي توان با استفاده از نمودار صوتي از بقيه سنگهاي متراكم تميز داد ،مقدار قرائت نمودار صوتي براي انيدريت بين 52-50 ميكرو ثانيه در هر فوت مي باشد و مقدار قرائت نمودار تخلخل حدود صفر مي با شد كه هر دو مقدار قرائت شده كاملا" مشابه يك سنگ آهك با تخلخل كم مي باشد.

قرائت مقدار اشعه گاما در انيدريت ميزان پائين مواد راديو اكتيو را نشان مي دهد، ودقيقا" مشابه يك ماسه تميز مي باشد.

مقدار نمودار دانسيته(FDC) براي انيدريت gr/cc2.95  -3  كه انيدريت از تمام سنگهاي متراكم ديگر قابل تشخيص مي سازد.بعبارت ديگر يك دليل بسيار خوب براي سنگهائي با تخلخل پائين قرائت بسيار بالا نمودار مقاومت الكتريكي مي باشد. مقاومت الكتريكي انيدريت براي هر دو نمودار كم عمق و عميق  بيش ازohmsM/M 2000.

3- نمك  SALT:

تشخيص نمك از انيدريت بر روي نمودارهاي اشعه گاما ،نوترون و مقاومت الكتريكي در يك توالي تبخيري مشكل مي باشد.زيرا هر دو سنگ متراكم ومشخصات مشابه دارند.ولي بهترين نمودارها براي تشخيص اين دو از همد يگر نمودار هاي صوتي و وزن مخصوص(FDC) مي باشد. مقدار دانسيته لايه هاي نمك   gr/cc2.03-2.02 مي باشد.در حاليكه براي انيدريت برابر با  gr/cc 3.00-2.95  ميباشد. از طرفي مقدار نمودار صوتي براي نمك       sec/ft68 و براي انيدريت sec/ft 55   ميباشد.

4- كربناتها در مقابل تخريبي ها:

نمودار  صوتي بهترين نمودار براي تشخيص (سنگ آهك و دولوميت) از رسوبات تخريبي (ماسه سنگ و شيل ) مي باشد.قرائت نمودار صوتي براي كربناتها بين   sec/ft   75 تا 50  (بستگي به ميزان تراكم و سيماني شدن دارد يعني فاكتور هاي مو ثر بر تخلخل) قرائت نمودار صوتي براي ماسه سنگها و شيل بين   sec/ft  120 تا 80 و يا بيشتر مي باشد.

تفكيك بين دولوميت ،سنگ آهك، و ماسه سنگ با استفاده از تلفيق نمودارهايFDC/CNL

4-دولوميت Dolomite:

 نمودار FDC در سمت راست نمودار  CNL  قرار مي گيرد.و فاصله بين اين دو نمودار 2 تا 3واحد بر اي دولوميت خالص  و براي دولوميت هاي ماسه اي و دولوميت هاي آهكي كمتر از دو وا حد مي باشد.

5-ماسه سنگ Sandstone:

نمودار FDC در سمت چپ نمودار  CNL  قرار مي گيرد. و فاصله بين اين دو نمودار 1 تا 3واحد، بستگي  به درجه خلوص ماسه سنگ دارد و فاصله بيش از 3 واحد دلالت بر وجود گاز دارد.

6- سنگ آهك Limestone:

 نمودار FDC و نمودار CNL بر همديگر منطبق مي باشند

7- سطح  بين گاز و نفت Gas –Oil Contact:

در زون گازي تخلخل مشا هده شده در نمودارهاي وزن مخصوص و صوتي و نوترون صحيح نمي باشد.و مقدار تخلخل در نمودارهاي وزن مخصوص و صوتي بيش از مقدار واقعي و در نمودار تخلخل كمتر از مقدار واقعي مي باشد. لذا براي تشخيص ليتولوژي از بقيه روشها و يا مغزه و كنده هاي حفاري استفاده مي شود.

**در طبقات ماسه سنگي كه جدايش بيش از سه واحد بين نمودارهاي  FDC و CNL مي باشد نشانه بسيار خوبي براي وجود گاز  است.

**اگر لايه اي با استفاده از كنده هاي حفاري و مغزه، دولوميت تشخيص داده شود ولي بر اساس نمودارهاي FDC/CNL آهك باشد آن لايه در زون گازي ميباشد.

اگر لايه اي سنگ آهك تشخيص داده شود ولي نمودارهاي FDC/CNL ماسه سنگ نشان دهد(نمودار FDC در سمت چپ نمودار CNL قرار ميگيرد.)آن لايه در زون گازي مي باشد.

8 - سطح  بين آب و نفت OWC)) Oil Water Contact:

در زون نفتي  شعاعي كه بوسيله نمودار مقاومت الكتريكي كم عمق اندازه گرفته ميشود معمولا" كوچك مي باشد و اغلب از ناحيه نفوذ گل حفاري در ديواره چاه بيشتر نمي باشد. نمودار كم عمق مقاومت الكتريكي عمق كمتري رانسبت به نمودار عميق اندازه ميگيرد.

 در زون نفتي: هميشه فاصله خوبي بين نمودارهاي مقاومت الكتريكي اندازه گرفته شده وجود دارد.

در زون آبي: هر دو نمودار مربوط به مقاومت الكتريكي زون مورد هجوم (Flashed Zone) و زون كه متاثر نشده (Uninvaded Zone) است،مقدار آنها خيلي كم و بر هم منطبق مي باشد.و بسته به مقاومت الكتريكي سيال حفاري دارد.

9- ريزش ديواره چاه Washed out Hole:

ريزش ديواره چاه اثر منفي بر روي تمام نمودارها مخصوصا" وزن مخصوصFDC)) دارد بطوريكه نمودار FDC در سمت چپ نمودار نوترو (CNL) قرار مي گيرد.كه ممكن است با ماسه سنگ اشتباه شود.بنا براين وقتيكه اختلاف بين دو نمودار FDCو CNL بيش از 3 واحد شود نمودارها معتبر نمي باشند.

10- تخلخل و اشباع آب Porosity and Water Saturation:

 مراحل زير روش تعيين تخلخل و محاسبه اشباع آب مي باشد.

الف: تخلخل (φ)، Porosity:

چنانچه ليتولوژي مشخص باشد با استفاده از هر يك از نمودارهاي نوترون ، صوتي،و وزن مخصوص ميتوان تخلخل را تعيين نمود .

چنانچه ليتولوژي مشخص نباشد ،مقدار تخلخل را ميتوان با ايده ايكه از نمودارهاي صوتي و وزن مخصوص مي گيريم با استفاده از يكي از نمودارهاي نوترون SNP)، GNT، CNL ) مقدار تخلخل را محاسبه كرد . نمودارهاي (FDC/CNL)  بهترين نمودار جهت محاسبه تخلخل مي باشد.نمودار ضميمه توسط شركت شلمبرژر ، جهت محاسبه ساده تخلخل با استفاده از قرائت هاي CNLو FDC  تهيه گرديده است.

ب: تعيين اشباع آب Determination of Water Saturation(Sw):

محاسبه دقيق Sw را نميتوان بطور ساده تعيين نمود، بهر حال ، بجاي محاسبه دقيق، استفاده از روش تعيين  در محل ، از نمودار ضميمه استفاده مي گردد.

در اين روش تخلخل بدست آمده از نمودار( FDC/CNL )بر روي محور X و مقدار مقاومت الكتريكي عميق مذكور از نمودارمقاومت الكتريكي (Dual laterolog) روي محور Y  و با توجه به اين دو داده و تقاطع آن با خطوط رسم شده، مقدار اشباع آب( Sw  )مشخص مي گردد.

لاگهاي راديو اكتيو:

عناصر راديو اكتيو نظير اورانيوم، پتاسيم وتوريم در سنگهاي رسوبي دچار تخريب و واپاشي شده و پرتو هاي β و⅟ وα را به وجود مي آورد

پرتوهايαوβ ضعيف بوده و معمولاَ ثبت نمي گردند. لاگ گاما ← گاماي طبيعي صاطع شده از سازند ، لاگ نوترون  ← برانگيختگي سازند توسط اشعه گاما و اندازه گيري مجدد آن

لاگ گاما:

هنگامي كه دستگاه سوند از انتهاي چاه به سمت بالا حركت ميكند پرتو هاي گاماي طبيعي صاطع شده از سازند را جذب و ثبت مي كند . درون سوند گاز بي اثر هليوم وجود دارد در اثر برخورد اشعه گاما با اين محفظه جريان الكتريسيته اي توليد می شود و روي كاغذ ثبت می شود . واحد آن API و بين 0 تا 150 متغير است. معمولاَ در سمت چپ رسم می شود و هرچه تغييرات بيشتر باشد به سمت راست منحرف می شود .

كاربردها:

1 ميزان شيلي بودن سنگها ، اصولاَ تمركز مواد راديو اكتيو نظير پتاسيم و اورانيوم  در شياها بيشتر است پس جاهاي كه انحراف كمتر است احتمال وجود نفت بيشتر است.

2 تشخيص محيط رسوبي و تغييرات رخساره اي ، اورانيوم و پتاسيم بخاطر حلاليت در آب وارد حوضه هاي رسوبس در يايي ميشوند در حالي كه توريوم به علت نا محلول بودن به صورت برجا باقي ميماند و در تخلخل سنگهاي محيط قارهاي ديده ميشوند.

3 تشخيص ناپيوستگي ها، درمناطق عميق دريا به علت رسوبگذاري خيلي كم لايه هاي خيلي نازك فشرده حاوي گلوكونيت و فسفات تشكيل شده كه معمولاَ راديواكتيو بالايي دارند .

نمودار نوترون:

در اين نمودار سازند توسط يك سوند راديواكتيو كه داراي منبع راديواكتيو است تحريک می شود زماني كه نوترونها كه سرعت زيادي دارند از منبع رادیواكتيو ساطع ميشوند چنانچه با اتمهاي هيدروژن برخورد كنند سرعت آنها كاسته شده و از حركت باز مي ايستند و در حالت كلي 2 حالت زير به وجود مي آيد

1- چنانچه محتواي سنگ داراي حجم كم هيدروژن باشد يا اصلاَ هيدروژن نداشته باشد نوترونهي منتشر شده سرعتشان كم نشده و به حركت خود ادامه مي دهند.

2- چنانچه سازند داراي حجم بالاي هيدروژن باشد نوترونها را خنثي كرده و در اين صورت ثبت در دستگاه كاهش مي يابد بنابر اين جايي كه تخلخل بالااست معمولاَ محتواي هيدروژن بالاتري دارد. نكته: زماني كه تخلخل از مايع (نفت و آب) پر شده باشد نشان دهنده هيدروژن بيشتر بوده و بر عكس. نكته: چنانچه فقط گاز درون مخزن باشد چون محتواي هيدروژن آن پايين است تخلخل به طور دقيق تعيين نمی شود

نكته: به علت وجود آب در شبكه كانيهاي رسي از مقدار نوترون كاسته شده و تخلخل كاذب پديدار شده كه بايد تصحيح شود.

لاگ كاليپر Caliper log:

اين لاگ براي ثبت تغييرات قطر چاه به كار ميرود چند گيرنده كه بر روي يك بالشتك سوار هستند به درون چاه فرستاده شده كه هنگام حركت دستگاه بازوهاي آن باز شده و قطر چاه را ندازه گيري ميكند . بازوها مي توانند تكي ،جفتي و يا سه تايي باشند با باز شدن بازوها در قسمتهاي مختلف چاه يك رئوستات عمل ميكند و ميزان باز شدن بازوها با مقدار جريان توليد شده هماهنگ شده وثبت ميشوند.

كاربرد لاگ كاليپر:

1- تصحيح نمودارهاي چگالي ، صوتي ،تخلخل

2- به دست آوردن سنگهاي ديواره چاه

3- تعيين قطر دقيق چاه

4- محاسبه حجن سيمان مورد نياز براي جداره گذاري

5- تعيين مكانهاي نفوذپذير كه توسط گل حفاري پر شده اند

لاگ صوتي Sonic log:

همانطور كه ميدانيم امواج صوتي بصورت فشارشي در فضا منتشر ميشوند براي انتشار آنها نياز به محيط.......... است ،پس از انتشار امواج صوتي در سنگ ميزانt  ∆بر اساس ميكرو ثانيه بر فوت اندازه گيري می شود

t∆: مدت زماني كه يك موج صوتي فشارشي طولي برابر با يك پا در سازند طي مي كند.

t∆ به عوامل زير بستگي دارد:

1- جنس سنگ ← آهك متراكم ميكريتي ← t∆ ↓  

2- تخلخل ←  t∆ ↑       

3- نفت   ←   t∆  ↑

4- گاز   ←     t∆ ↑↑   

5- ماسه سنگ كوارتزي ← t∆↑

با بدست آوردن t∆ از روي لاگ صوتي و انطباق آن روي جدول مخصوص ميزان تخلخل باتوجه به سنگشناسي هاي مختلف بدست مي آيد.

لاگ دانسيته (FDC) Formation Density Log:

در اين نوع لاگ با استفاده از عنصر كبالت 60 اشعه گاما به درون سازند صاطع می شود هرچه سازند تخلخل بيشتري داشته باشد بازتاب اشعه گاما كمتر بوده و دانسيته كمتر است . دانسيته سنگها به تراكم الكتروني، ماتريكس و نوع كانيها ، مقدار تخلخل ونوع سيال بستگي دارد . نام ديگر لاگ دانسيته گاما گاما و دنسي لاگ است . لاگ دانسيته در سمت راست چاه رسم شده و مقدار تخلخل عكس آن است . معمولاَ لاگ كاليبره به همراه لاگ دانسيته يل چگالي گرفته می شود.

چاه پیمایی الکتریکی

از سال 1920 که چاه نگاری (1) با اندازه گیری مقاومت الکتریکی لایه ها آغاز شد بخشی از اطلاعات زمین شناسی زیرزمینی از راه فن چاه نگاری به دست می آید. پس از اولین چاه نگاریها این اندازه گیری در چاه های حفر شده اکتشاف و استخراج نفت جنبه عام پیدا کرد. با گذشت زمان روشهاي جدطدي معرفي شدند و فن تعبير وتفسير تمايل يافت. اندازه گيرطها واکنون بر پايه خواص الکتريکي،  پرتوزايي و صوتي سنگها و سيالهاي درون آنها انجام مي گيرد. اطن ماندازه گيريها اطلاعاتي از هواست و مقاومت الکتريکي، تخلخل، وزن مخصوص, پرتوزايي, سرعت صوت در لايه ها و اشباع نسبي، تراوايي، جنس سنگ، نوع سيال و ضخامت و شيب لايه به دست مي دهد. مهمترين خواص فيزيکي سنگ مخزن که اطلاع از آنها براي ارزيابي مخزن و تعيين ذخيره لازم است. تخلخل، اشباع نسبي نفت و گاز، ضخامت لايه هاي هيدروکربن دار و تراوايي اين لايه ها مي باشدو اين اطلاعات را مي وان از نمودارهاي چاه نگاري به دست آورد.

براي اندازه گيري دستگاهي که سوند ناميده مي شود و به کابلي متصل است اغلب به داخل چاه پر از گل رانده مي شود و از ته چاه با سرعت ثابتي به سوي زمين آورده مي شود. سونداژهاي الکتريکي، هسته اي، يا صوتي به داخل لايه مي فرستد و پس از بازگشت از لايه اندازه گيري مي شود يا اين خواص را به صورت طبيعي از لايه ها گرفته و ثبت مي نمايد. عمليات چاه نگاري با رسيدن سوند به سطح زمين يا به عمق مورد نظر خاتمه مي يابد. در چاهي در حال حفر و داراي گل حفاري، آب گل به علت فشار ايستابي که به طور معمول کمي بيش از فشار سازند است به داخل روزنه ها نفوذ کرده سيالها را از بخشي از سازند که نزديک به ديواره چاه است به داخل سازند مي‌راند. اين آب با جابه جا کردن سيالها، نواحي استوانه اي شکل و هم محوري با چاه را از وضع طبيعي و اوليه خود خارج مي سازد.

اين تغييرات که در شکل نشان داده شده از داخل به خارج عبارتند از:

الف- ناحيه پاک شده که در آن سيال موجود در لايه تا حد ممکن از داخل روزنه ها به داخل سازند رانده شده است.

ب- ناحيه بينابين، که در آن بخشي از سيال اوليه جابه جا شده و بخشي در جا باقي مانده است.

ج- ناحيه سالم، که در آن وضع طبيعي لايه تغيير نکرده و آب صافي گل به آن وارد نشده است.

در مقابل لايه هاي تراوا، وردود آب صافي گل به داخل لايه سبب باقي ماندن و چسبيدن ذرات جامد به ديواره چاه و تشکيل قشر جامدي در ديوازه چاه مي گردد که اندود گل ناميده مي شود.

نمودارهاي الکتريکي به صورت مستقل و يا همراه با نمودارهاي ديگر برداشت مي شوند. اين نمودارها براي اندازه گيري مقاومت بخش سالم و بخش پاک شده لازم اند. همچنين از اين نمودارها اشباع نسبي آب سازند نيز به دست مي آيد. نمودارهاي متعددي براي اندازه گيري تخلخل به کار گرفته مط شود مانند نمودار صوتي، وزن مخصوص و نوترون که پاسخ نخست آنها بستگي به تخلخل لايه دارد و لي هر يک از اين نمودارها به نحوي تحت تأثير خواص سنگ نيز قرار مي گيرند. بنابراين ترکيب اين نمودارها به صورت دو يا سه تايي اطلاعات بيشتري در اختيار قرار مي دهد. تراوايي با به کار گرفتن روابط تجربي تخمين زده مي شود.

نمودارهاي اصلي و مهم چاه نگاري به صورت بسيار خلاصه در اين بخش آمده است.

1- نموار پتانسيل خودزا

نمودار پتانسيل خودزا از اندازه گيري تغييرات اختلاف پتانسيل لايه ها با عمق توسط يک الکترو متحرک با الکتروثابتي در سطح زميه به دست مي آيد. پتانسيل خودزا در اثر پروسه هاي الکترو شيميايي آب سازند و آب صافي گل و تفاوت غلظت املاح اين دو آب ايجاد مي گردد.

در شکل 9-39 اثر اختلاف مقاومت ويژه صافي گل(R_MF)  و مقاومت ويژه آب سازند(R_W) بر نمودار پتانسيل خودزا در تناوبي از لايه هاي شيل و ماسه سنگ نشان داده شده است. به طوري که در ديده مي شود اگر مقاومت ويژه آب سازند و صافي گل مساوي باشند پتانسيلي ايجا نمي شود و منحني کم و بيش به صورت خط مستقيم رسم مي شود. اگر ماسه سنگ داراي آبي شورتر از صافي کل باشد که اغلب چنين است، منحني به سوي چپ منحرف مي شود ولي اگر آب سازند شيرين تر از آب صافي گل باشد منحخني به سمت راست منحرف مي گردد.

منحني پتانسل خودزا(Sp) در مقابل لايه هاي شيل خط کم و بيش مستقيمي است که خط مبدا و شيل ناميده مي شود. اگر لايه هاي ماسه سنگي به اندازه کافي ضخيم باشند بيشينه انحراف منحني به سمت چپ نمودار نيز خط کم و بيش مستقيمي را در برابر اين لايه ها مي سازد که خط ماسه ناميده مي شود(شکل 9-40). نمودار Sp موقتي که بخشي است که گل شيرين در چاه باشد با منحخنط پتانسيل خودزا(Sp) مي توان:

- لايه هاي تراوا را تشخيص داد.

- مرز لايه ها را شناخت و اين مرز را در چاههاي مختلف يک مخزن يا مخزنهاي مجاور به هم ارتباط داد.

- مقدار مقاومت ويژه آب سازند(R_W) را بدست آورد.

- شيلي بودن لايه ها را با هم مقايسه نمود.

اغلب نمودار پتانسيل خودزا با نمودارهي مقاومت و گاه با نمودار صوتي گرفته مي شود. شکل  9-40 مثالي از نمودار پتانسيل خودزا است.

2- نمودارهاي مقاومت سنجی

نمودارهاي مقاومت سنتي در اوايل ربع دوم قرن اخير ابداع و چاه نگاري در سالهاي نخست منحصر به استفاده از اين روش بود. هزاران نمودار الکتريکي در چاهها رانده مي شود. پس از آن به تدريج روشهاي جديدي معرفي شده اند که اطلاعات بسيار دقيق تري را در اختيار قرار مي دهند. مقادير دقيق تري از مقاومت ناحيه پاک شده(R_xo) و ناحيه سالم(R_t) را اندازه مي گيرند. ولي هنوز در بسياري از نقاط جهان نمودارهاي پتانسيل خودزا(Sp)، نرمال کوتاه، نرمال دراز و لاتحال به گرفته مي شود.

براي اندازه گيري مقاومت، جريان الکتريکي از راه الکترودها به داخل سازند فرستاده مي شود و به وسيله الکترودهاي ديگري اندازه گيري مي شود. به طوري که در شکل 9-41 ديده در يک سوند نرمال جريان از الکترود A خارج و از راه زمين به الکترود B مي رسد. الکترود M در داخل سوند و N در سطح زمين پتانسيل الکتريکي ايجاد شده را اندازه مي گيرند. الکترودهاي A و M در داخل سوند قرار دارند و فاصله آنها در سوند نرمال کوتاه 16 اينچ و در نرمال دراز 64 اينچ است.

به طور کلي هر چه فاصله بيشتر باشد عمق اندازه گيري در سازند بيشتر مي گردد و عمل مقاومت ظاهري اندازه گيري مي شود. مقاومت ظاهري به قطر ناحيه پاک شده، قطر ناحيه بينابين و مقاومت لايه هاي  رويين و زيرين بستگي دارد. نرمال کوتاه لايه هايي با ضخامت بيشتر از 30 سانتيمتر را نشان مي دهد ولي گل حفاري تأثير زيادي روي اين نمودار دارد. نرمال دراز کمتر تحت تأثير گل حفاري قرار مي گيرد و مقاومتي که اندازه گيري مي کند به مقاومت واقعي نزديک تر است. ولي لايه هايي را که داراي مقاومت زياد و ضخامت کمتر از يک متر باشند نشان نمي دهد.

3- لاترولوگ

 در روش اندازه گيري مقاومت با لاترولوگ به علت جريان شعاعي و صفحه اي تقويت شده که به داخل لايه فرستاده مي شود از چاه و محيط آلوده اطراف چاه به شدت کاهش مي‌يابد. از اين رو لاترولوگ مزيت بسياري نسبت به اندازه گيري مقاومت سنتي دارد. مرز لايه ها را بهتر مشخص مي سازد و در مواردي که به اختلاف زياد بين مقاومت گل با مقاوت لايه مورد نظر وجود دارد مانند وجود گل نمکي و يا لايه هاي مقاوم نتيجه بهتري را به دست مي دهد. لاترولوگ نه تنها برای مطاله لایه های نازک بلکه در مواد وجود اختلاف فاحش بین مقاومت گل و سازند و همچنین اختلاف مقاومت زیاد لایه با لایه های مجاور نیز نتایج ،  . از RWبه مقاومت ویژه آب سازند RMخوبی به دست می دهد ) اگر نسبت مقاومت ویژه گل بیشتر نبوده و ناحیه آلوده نیز خیلی عمیق نباشد جداسازی لایه های دارای نفت و  آب را به خوبی ، در چاههای اکتشافی میسر می سازد . در سوند دیگر لاترولوگ وجود دارد که اصول مانند لاترولوگ 7 می باشند ولی فواصل الکترودها تغییر یافته است . این در سوند )نامیده می شوند .LL8)و لاترولوگ 8 (LL3لاترولوگ 3 (. . در نتیجه لاترولوگ 3 جزییات بیشتری در جهت قائم در اختیار می گذارد و اثر چاه و ناحیه آلوده کمتر از لاترولوگ 7 است. در لاترولوگ 8 فاصله الکترودها کمتر است . . لاترولوگ 8 جزییات لایه ها را در جهت عمق دقیق تر مشخص می سازد و دوباره نواحی کم عمق و ناحیه آلوده اطلاعات بیشتری را در اختیار قرار می دهد

4- نمودار القایی

نمودار القایی برای اندازه گیری مقاومت در چاههای که با گل نفت پایه حفاری می شوند ابداع شده است . الکترودها در این نوع گل عایق کار نمی کنند و کوشش برای اندازه گیری مقاومت سازند با ساختن الترودهای خراش دهنده دیواره چاه موفق نبوده است . تجربه نشان داده است که دستگاهای جریان القایی از بسیاری از جهات در گلهای آب گایه نیز بر سوندهای الکتریکی برتری داشته اند .

این سوند طوری طراحی شده که اثر چاه و حوزه آلوده آلوده آنرا کاهش می دهد . سوند شامل چند سیم پیچ فرستنده و گیرنده هم محور است . اصول کار این سوند را بر پایه یک سیم پیچ فرستنده و یک سیم پیچ گیرنده میتوان به سادگی شرح دهد جریان تناوبی با فرکانس زیاد و شدت ثابت از سیم پیچ فرستنده عبور می کند و میدان مغناطیسی متغییری را به وجود می آورد . این میدان مغناطیسی متغییر در حلقه اطراف چاه ، در سنگ ، جریان الکتریکی ایجاد می کند این جریان الکتریکی نیز خود میدانی مغناطیسی ایجاد می کند که در سیم پیچ گیرنده جریان برق به وجود می آورد . شدت جریان ایجاد شده در سیم پیچ گیرنده با قابلیت هدایت سازند رابطه مستقیم دارد بنابراین دستگاه قادر است  قابلیت هدایت لایه های مختلف را اندازه گیری نماید .

 این سوند نه تنها در گلهای عایق و در حفاری با هوا یا گاز قادر به کار است بلکه در چاههای پر شده با گل هادی الکتریسیته نیز می تواند چاه نگاری نماید به شرطی که گل بسیار شورو لایه بسیار مقاوم در برابر الکتریسیته نباشد. در این روش لایه هایی با حداقل ضخامت 1.5 متر را می توان تفکیک نمود.

5- دستگاه های میکروزیستیویتی

دستگاه های میکروزیستیویتی  بیشتر برای اندازه گیری مقاومت ناحیه ی پاک شده Rxo  و توصیف لایه های تراوا یا نمایان ساختن اندود گل به کار گرفته می شود. دستگاه های میکروزیستیویتی عبارتند از : میکرولوگ (2) ، میکرولاترولوگ(3) و نمودار نزدیک ..Rxoاین نمودارها مناسب برای محاسبه ی مقاومت ناحیه ی پاک شده طراحی شده است.

6- نمودار صوتی

 نمودار صوتی منحنی زمان یک موج صوتی فشاری از طولی برابر یک پا سازند عبور می نماید. این زمان به جنس سنگ لایه و تخلخل آن بستگی دارد و اگر جنس سنگ معلوم باشد تنها به تخلخل بستگی خواهد داشت . از این رو نمودار صوتی برای تشخیص تخلخل، نموداری بسیار کارآمد می باشد.

وقتی یکی از فرستنده ها موج صوتی می فرستد موجی از سازند گذشته و وارد گیرنده می شود. چون سرعت صوت در بدنه سوند و گل حفاری کمتر از سازند است. اولین موجی که به گیرنده می رسد موجی است که از سازند در جداره چاه گذشته است. فرستنده های سوند به طور متناوب امواج صوتی می فرستند و زمان

7- نمودار وزن مخصوص سازند

نمودار وزن مخصوص سازند وسیله ای برای اندازه  گیری تخلخل است. هم چنین از آن برای لایه های تبخیری، تشخیص گاز، ماسه سنگ های شیلی و شیلهای نفتی استفاده می شود. این سوند دارای یک فشار پرتوزایی است. پرتو گاما بصورت ذرات با سرعت زیاد با الکتروددهای داخل سازندی برخورد می نمایند. در برابر برخورد پرتو مقداری از انرژی خود را ، ولی نه تمام آنرا به الکترون می دهد و با انرژی کمتری به حرکت خود ادامه می دهد. گیرنده های سوند پرتو های گاما ای    از طریق سازند به آن می رسد می شمارد. پرتو رسیده به گیرنده، بستگی به تعداد الکترون موجود در سازند دارد که در آن نیز متناسب با وزن مخصوص سازند است که خود به وزن مخصوص دانه های تشکیل دهنده سنگ ، تخلخل و وزن مخصوص سازند بستگی دارد. برای کاهش  اثر  گل، منبع انرژی و گیرنده ها بر روی بالشتکی قرار دارند که برروی دیواره چاه حرکت می کند.

8-  نمودار نوترون

نمودار نوترون برای توصیف لایه های متخلخل و تعیین مقدار تخلخل به کار می رود. این نمودار به همراه هیدروژن موجود در سازند پاسخ می دهد . بنابر این در یک سازند متخلخل که روزنه ها را آب یا نفت پر کرده باشد نمودار نوترون مقدار سیال موجود در روزنه ها را نشان می دهد .

نوترونها از نظر بار الکتریکی خنثی هستند و هر یک دارای جرمی در حد جرم هیدروژن می باشند . نوترونها با انرژی زیاد (سرعت) از منبع انرژی پرتو زایی که در سوند قرار داده شده ، منتشر می شوند . نوترون خارج شده از منبع با هر برخورد  به هسته مواد تشکیل دهنده سازند مقداری از انرژی خود را از دست می دهد . مقدار از دست رفته در این برخورد بستگی به جرم هسته دارد . بیشترین مقدار کاهش انرژی در برخورد نوترون با جرمی معادل ، که جرم هسته هیدروژن است پیش می آید . در برخورد با هسته های سنگین تر کاهش انرژی کم است . بنا براین مقدار پرتو وارد به گیرنده سوند با افزایش تعداد اتم هیدروژن در سازند کاهش می یابد و چون اتم هیدروژن بیشتر در مولکول هیدروکربونها و آب وجود دارد که این سیالها نیز در روزنه های سنگ وجود دارند بنا بر  این کاهش بیشتر نوترونها نمایانگر تخلخل بیشتر سنگ است.

9- نمودار پرتو گاما

نمودار پرتو گاما  پرتو زایی طبیعی لایه ها را اندازه گیری می نماید از این برای شناخت و ارزیابی کانیهای پرتو زا مانند اورانیوم،توریم و پتاسیم نیز کاربرد دارد . در سنگهای رسوبی به علت تجمع کانیهای پرتو زا در رس سنگها و شیلها ، نمودار پرتو گاما مقدار شیل موجود در لایه ها را مشخص می سازد . لایه های بدون شیل خاصیت پرتو زایی بسیار ناچیزی را دارا می باشند مگر این که آلوده به خاکستر آتشفشانی باشند . ماسه سنگهای آرکوزی نیز دارای خاصیت پرتو زایی می باشند . نمکهای پتاسیم محلول نیز ممکن است به سنگها ی بدون شیل مانند سنگ آهک یا ماسه سنگ خاصیت پرتو زایی در حد شیل را بدهند .نمودار پرتو گاما را در چاههای دارای لوله جداری نیز می توران برداشت نمود از این رو در چاههای قدیمی تعمیری  کاربرد زیاد دارد .از نمودار پرتو گاما برای شناخت لایه های بدون شیل و مقابله  لایه ها در چاههای مختلف استفاده می شود .تمام پرتو گاما از ایزوتوپ پتاسیم 40 و اورانیوم و توریم منشا می گیرند . هر یک از این عناصر پرتو گاما یی منتشر می نمایند که از نظر ویژگیها با یکدیگر تفاوت دارند .سوند پرتو گاما حاوی یک گیرنده است که پرتوی گامای منتشره از لایه مجاور گیرنده را اندازه می گیرد.

وجود لایه های بسیار مقاوم

 Rmf (با مقاومت ویژه آب صافی Rw) برابر مقاومت ویژه آب سازند

عایق بودن گل حفاری

حفاری با هوا

وجود لوله جداری در چاه

نمودار شیب سنجی

دستگاه شیب سنج گرچه در فضای کوچک و محدود چاه عمل می کند ولی شیب و جهت لایه ها را بخوبی نشان می دهد. با استفاده از نمودار شیب سنجی می توان گسلها، چین خوردگی ها، دگرشیبی ها و در مواردی حتی پدیده هایی مانند ساختارهای رسوبی را شناخت.

دستگاه های شیب سنج نخستین، ساده و سه الکترود اندازه گیری پتانسیل خودزا یا مییکرولوگ که با زاویه 120 درجه با یکدیگر در محیط سوند قرار داشتند تشکیل می شد.

صفحه ای که این الکترودها در آن نصب شده اند عمود بر محور سوند بوده و با حرکت سوند در صورت وجود سطح شیبدار، الکترودها در اعماق متفاوت به این سطح می رسند. شیب  را از منحنیها می توان به دست آورد. بدیهی است با داشتن سه نقطه از یکh2  و  h1فواصل صفحه می توان آن را توصیف و بزرگترسن شیب را تعریف کرد.

سوندی که اکنون برای شیب سنجی بکار می رود بسیار پیچیده تر بوده و دارای ده الکترود (HDT1) ابزاری است که بزرگترین شیب صفحه ای را نیز اندازه می گیرد.

تعبیر و تفسیر نمودارهای چاه پیمایی

تعبیر و تفسیر نمودار های چاه نگاری فن خاصی است که گاه تا حدی جنبه هنری می یابد و بصورت کیفی و کمی انجام می گیرد. به تعبیر و تفسیر کیفی بیشتر مسائل زمین شناسی زیر زمینی مورد بررسی قرار می گیرد. از نمودار های چاه نگاری برای شناخت مرز سازندها، پدیده های زمین ساختی مانند چین خوردگی ها، گسل ها، دگرشیبی ها و ساختمانهای رسوبی استفاده می شود. لایه های راهنما  را شناخته و از آن برای  مقابله  ستون چینه شناسی با دیگر چاه های ناحیه و میدانهای نفتی نواحی مجاور استفاده می شود. برخی از لایه های رسوبی به ویژه لایه های تبخیری مثل نمک وانیدریت را به خوبی در نمودارهایی مانند  نمودار صوتی به خوبی می توان نشخیص داد. سطح تماس آب با هیدروکربونها را معلوم نمود.  در تعبیر و تفسیر کمی با استفاده از جداول متعدد و اکنون با استفاده از نرم افزارهای خاص و تصحیح اندازه گیری مقاومت واقعی سنگ، اشباح نسبی، ضریب سازند و تخلخل را محاسبه می نمایند.

لایه آزمایی

لایه آزمایی  برای شناخت نوع سیال ، بهره دهی و فشار مخزن انجام می شود . این عملیات پس از حفرسنگ مخزن یا لایه هایی که نفت و گاز هنگام حفاری در آنها دیده شده یا تعبیر و تفسیر نمودارهای چاه نگاری وجود نفت و گاز را نشان داده انجام می گیرد .

لایه آزمایی به دو روش صورت می پذیرد . لایه آزمایی کوتاه مدت که از راه ساق مته انجام می گیرد و به لایه آزمایی ساق مته  معروف است . لایه آزمایی دراز مدت تری که نتایج بهتری دارد لایه آزمایی بهره برداری  نامیده می شود .

در این مختصر تنها به لایه آزمایی ساق مته که بیشتر در چاههای اکتشافی و قبل از لایه آزمایی بهره برداری انجام می شود اشاره می گردد .

لایه آزما  از مجرا بندها  و شیرهای چندی تشکیل شده و به انتهای لوله حفاری بسته می شود . دنباله ای  دارد که باید به ته چاه بخورد تا مجرا بند فضای حلقوی را بسته و ارتباط فضای حلقوی زیر مجرابند را با فضای حلقوی بالای آن را قطع می نماید . فشار وارد شیر داخل لایه آزما را نیز باز می کند وفضای زیر مجرا بند را لز راه داخل ساق مته به دهانه چاه مرتبط می سازد . در داخل ساق مته ، با پیش بینی فشار سازند ، ستونی از سیل ، اغلب آب ، قرار می دهند که فشار آن کمتر از فشار سازند باشد و به سیال مخزن امکان دهد جریان یابد . این آب را آب ضربه گیر می نامند . پس از باز شدن شیر لایه آزما ، اگر فشار مخزن بیشتر از فشار ایستابی آب ضربه گیر باشد سیال سازند جریان می یابد و آب را از داخل ساق مته به خارج می راند و از دهانه چاه خارج می گردد . اگر فشار ایستابی آب ضربه گیر بیش از فشار سازندی باشد مانع از خروج سیال از مخزن می شود و باید لایه آزمایی     آب ضربه گیر کمتری تکرار شود.

زمانی که لایه آزما به داخل چاه رانده می شود فشار اتمسفری از نقطه O به تدریج افزایش یافته و در ته چاه به نقطه a می رسد که فشار ایستابی ستون گل است. پس از باز شدن مجرابند و باز شدن شیر داخل ساق مته فشار ستون گل تنظیم و فشار آب ضربه گیر را اندازه می گیرد که فشار نقطه b نمایانگر مقدار آن است. با خروج سیال از سازند و اگر فشار سازند بر فشار سنج در حالی که سیال از سازند جریان دارد و باز است فشار افزایش یافته و به نقطه ی b می رسد در این زمان شیری در داخل لایه آزما دا که از سطح زمین هدایت می شود می رسد. فشار افزایش می یابد و به مقدار c می رسد که فشار بسمت اولیه نامیده می شود. زمان بست اولیه در حدود یک تا یک ساعت و نیم است.    دوباره چاه، فشار از c  به d کاهش می یابد. در این باز که باز نهایی نامیده می شود و زمان آن 6 ساعت است. در پایان زمان بست نهایی، فشار به e می رسد. در این زمان مجرا بند را با کشش ساق مته باز می کنند و فضای حلقوی در زیر و روی مجرابند به هم مرتبط می کردند و فشار   فشار ستون گل را که f است ثبت می نماید. در حال خروج لایه آزما از چاه فشار به تدریج کاهش یافته و در سر چاه به نقطه O که فشار اتمسفری است ختم می گردد.

پس از خاتمه عملیات لایه  آزمایی نقطه e با کشش ساق مته مجرابند آزاد وشیر داخل ساق مته بسته می شود. با خارج ساختن لوله های داخل ساق مته اگر سیال سازند به سطح زمین  نرسیده باشد  با شمارش لوله هایی که دارای سیال سازندی باشند می توان حجم سیال خارج شده از سازند را اندازه گرفت.