ΚΑΣΑΓΡΑΦΔ ΚΑΣΑ ΣΖΝ ΓΗΑΡΚΔΗΑ ΣΖ ΓΔΧΣΡΖΖ

Transcript

1 ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΚΟ ΔΚΠΑΗΓΔΤΣΗΚΟ ΗΓΡΤΜΑ ΑΝΑΣΟΛΗΚΖ ΜΑΚΔΓΟΝΗΑ ΚΑΗ ΘΡΑΚΖ ΥΟΛΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΚΧΝ ΔΦΑΡΜΟΓΧΝ ΣΜΖΜΑ ΜΖΥΑΝΗΚΧΝ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ ΠΔΣΡΔΛΑΗΟΤ ΚΑΗ ΦΤΗΚΟΤ ΑΔΡΗΟΤ ΣΔ ΚΑΗ ΜΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ ΜΖΥΑΝΗΚΧΝ ΣΔ ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ ΚΑΣΑΓΡΑΦΔ ΚΑΣΑ ΣΖΝ ΓΗΑΡΚΔΗΑ ΣΖ ΓΔΧΣΡΖΖ ΔΤΓΔΝΗΟ Η. ΓΗΟΝΤΗΑΓΖ ΔΠΗΒΛΔΠΧΝ:ΚΑΘΖΓΖΣΖ ΓΡ.ΔΤΑΓΓΔΛΟ Κ. ΚΑΡΓΗΩΣΖ ΚΑΒΑΛΑ2014

2 ΔΓΚΡΗΝΔΣΑΗ Ο ΔΠΗΒΛΔΠΧΝ ΚΑΘΖΓΖΣΖ ΓΡ. ΔΤΑΓΓΔΛΟ Κ. ΚΑΡΓΗΩΣΖ

3

4 ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΚΟ ΔΚΠΑΗΓΔΤΣΗΚΟ ΗΓΡΤΜΑ ΑΝΑΣΟΛΗΚΖ ΜΑΚΔΓΟΝΗΑ ΚΑΗ ΘΡΑΚΖ ΥΟΛΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΚΧΝ ΔΦΑΡΜΟΓΧΝ ΣΜΖΜΑ ΜΖΥΑΝΗΚΧΝ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ ΠΔΣΡΔΛΑΗΟΤ ΚΑΗ ΦΤΗΚΟΤ ΑΔΡΗΟΤ ΣΔ ΚΑΗ ΜΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ ΜΖΥΑΝΗΚΧΝ ΣΔ ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ ΚΑΣΑΓΡΑΦΔ ΚΑΣΑ ΣΖΝ ΓΗΑΡΚΔΗΑ ΣΖ ΓΔΧΣΡΖΖ ΔΤΓΔΝΗΟ Η. ΓΗΟΝΤΗΑΓΖ ΔΠΗΒΛΔΠΧΝ: ΚΑΘΖΓΖΣΖ ΓΡ. ΔΤΑΓΓΔΛΟ Κ. ΚΑΡΓΗΩΣΖ ΚΑΒΑΛΑ 2014

5 Σ.Δ.Η. ΑΝΑΣΟΛΗΚΖ ΜΑΚΔΓΟΝΗΑ ΚΑΗ ΘΡΑΚΖ ΥΟΛΖ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΚΧΝ ΔΦΑΡΜΟΓΧΝ ΣΜΖΜΑ ΜΖΥΑΝΗΚΧΝ ΣΔΥΝΟΛΟΓΗΑ ΠΔΣΡΔΛΑΗΟΤ ΚΑΗ ΦΤΗΚΟΤ ΑΔΡΗΟΤ ΚΑΗ ΜΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ ΜΖΥΑΝΗΚΧΝ 2014 Ζ παξνύζα Πηπρηαθή Δξγαζία θαη ηα ζπκπεξάζκαηά ηεο ζε νπνηαδήπνηε κνξθή απνηεινύλ ζπληδηνθηεζία ηνπ Σκήκα Μεραληθώλ Σερλνινγίαο Πεηξειαίνπ θαη Φπζηθνύ Αεξίνπ θαη Μεραλνιόγσλ Μεραληθώλ ηνπ ΣΔΗ αλαηνιηθήο Μαθεδνλίαο θαη Θξάθεοθαη ηνπ θνηηεηή.οη πξναλαθεξόκελνη δηαηεξνύλ ην δηθαίσκα αλεμάξηεηεο ρξήζεο θαη αλαπαξαγσγήο (ηκεκαηηθά ή ζπλνιηθά) γηα δηδαθηηθνύο θαη εξεπλεηηθνύο ζθνπνύο.ε θάζε πεξίπησζε πξέπεη λα αλαθέξεηαη ν ηίηινο, ν ζπγγξαθέαο, ν επηβιέπσλ θαη ην ελ ιόγσ ηκήκα ηνπ ΣΔΗ αλαηνιηθήο Μαθεδνλίαο θαη Θξάθεο. Ζ έγθξηζε ηεο παξνύζαο Πηπρηαθήο Δξγαζίαο από ην Σκήκα Μεραληθώλ Σερλνινγίαο Πεηξειαίνπ θαη Φπζηθνύ Αεξίνπ θαη Μεραλνιόγσλ Μεραληθώλδελ ππνδειώλεη απαξαηηήησο θαη απνδνρή ησλ απόςεσλ ηνπ ζπγγξαθέα εθ κέξνπο ηνπ Σκήκαηνο Ο ππνθαηλόκελνο δειώλσ ππεύζπλα όηη ε παξνύζα Πηπρηαθή Δξγαζία είλαη εμ νινθιήξνπ δηθό κνπ έξγν θαη ζπγγξάθεθεεηδηθά γηα ηηο απαηηήζεηο ηνπ πξνγξάκκαηνο ζπνπδώλ ηνπ Σκήκαηνο Μεραληθώλ Σερλνινγίαο Πεηξειαίνπ θαη Φπζηθνύ Αεξίνπ θαη Μεραλνιόγσλ Μεραληθώλ. Γειώλσ ππεύζπλα όηη θαηά ηε ζπγγξαθή αθνινύζεζα ηελ πξέπνπζα αθαδεκατθή δενληνινγία απνθπγήο ινγνθινπήο. Έρσ επίζεο απνθύγεη νπνηαδήπνηε ελέξγεηα πνπ ζπληζηά παξάπησκα ινγνθινπήο. Γλσξίδσ όηη ε ινγνθινπή κπνξεί λα επηζύξεη πνηλή αλάθιεζεο ηνπ πηπρίνπ κνπ. Τπνγξαθή ΔΤΓΔΝΗΟ Η. ΓΗΟΝΤΗΑΓΖ

6 ΠΔΡΗΛΖΦΖ Ζ παξνύζα πηπρηαθή εξγαζία αζρνιείηαη κε ηα είδε εξγαιείσλ θαηαγξαθήο θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο γεώηξεζεο. Απηά κεηξάλε ηηο πεηξνθπζηθέο ηδηόηεηεο θαη ηελ ζηξσκαηνγξαθία ησλ ζρεκαηηζκώλ, ηελ ρξνληθή ζηηγκή πνπ γίλεηαη ε δηάηξεζε ηνπο ή ιίγν κεηά ηελ δηάηξεζε ηνπο.σα εξγαιεία απηά είλαη ηνπνζεηεκέλα ζηελ δηαηξεηηθή ζηήιε, ακέζσο κεηά ην θνπηηθό άθξν ή ιίγα κέηξα πάλσ από απηό. πγθεθξηκέλα απνηεινύλ κέξνο ηνπ ζπγθξνηήκαηνο ηνπ θάησ κέξνπο ηεο γεσηξεηηθήο ζηήιεο (Bottomholeassembly, BHA). Απηό γίλεηαη, ώζηε ην πεγάδη ηεο γεώηξεζεο λα είλαη όζν ην δπλαηόλ πην απνδνηηθό θαη λα κεησζνύλ νη θίλδπλνη πνπ κπνξεί λα ππάξμνπλ από ηελ γεώηξεζε. ΘΔΜΑΣΗΚΖ ΠΔΡΗΟΥΖ:Καηαγξαθέο θαηά ηελ δηάξθεηα ησλ γεσηξήζεσλ ΛΔΞΔΗ ΚΛΔΗΓΗΑ: ζπγθξνηήκαηνο ηνπ θάησ κέξνπο ηεο γεσηξεηηθήο ζηήιεο, ξπζκόο δηάηξεζεο, πνιθόο, πνξώδεο, δηαπεξαηόηεηα

7 ABSTRACT This thesis deals with the types of logging while drilling tools. They measure the petrophysical properties and stratigraphy of the formations, immediately after the penetrationofa formation or a few moments after the penetration has happened. These tools are located in the drill string, directly after the drill bit or some feet above it. They are a part of the bottom holeassembly (BHA). This is done so, the well thathas been drilled to be more efficient and to reduce the risks that may arise from the drilling process. SUBJECT AREA: Logging while drilling KEYWORDS: Bottomholeassembly, Rate of penetration, Mud, Porosity, Permeability

8

9 Αφιερωμένο ςτην οικογένεια μου και ςτουσ ανθρώπουσ που έχουν ςυμβάλει να γίνω αυτόσ που είμαι.

10 ΔΤΥΑΡΗΣΗΔ Γηα ηε δηεθπεξαίσζε ηεο παξνύζαο πηπρηαθήο εξγαζίαο, ζα ήζεια λα επραξηζηήζσ ηνλ θαζεγεηή Γξ. Δπάγγειν Κ. Καξγηώηε θαη ηνπο αμηόηηκνπο δαζθάινπο θαη θαζεγεηέο πνπ ζπλάληεζα από ηελ παηδηθή κνπ ειηθία έσο ζήκεξα.

11 ΠΔΡΗΔΥΟΜΔΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟ ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 ΗΣΟΡΗΚΖ ΑΝΑΓΡΟΜΖ ΗΣΟΡΗΚΟ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΚΑΣΑΓΡΑΦΧΝ ΗΣΟΡΗΚΟ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΚΑΣΑΓΡΑΦΧΝ ΚΑΣΑ ΣΖΝ ΓΗΑΡΚΔΗΑ ΣΖ ΓΔΧΣΡΖΖ ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2 ΔΗΑΓΧΓΖ ΣΑ ΔΡΓΑΛΔΗΑ MWD ΚΑΗ LWD ΚΑΗ ΣΗ ΓΔΧΣΡΖΔΗ ΔΡΓΑΛΔΗΑ MWD ΚΑΗ LWD ΜΔΣΑΓΟΖ ΠΛΖΡΟΦΟΡΗΧΝ ΜΔΣΡΖΔΧΝ ΟΗ ΓΗΑΦΟΡΔ ΑΝΑΜΔΑ Δ ΠΟΛΤΚΛΑΓΗΚΟ ΚΑΣΑΓΡΑΦΗΚΟ ΔΡΓΑΛΔΗΟ ΚΑΗ Δ ΔΡΓΑΛΔΗΟ ΚΑΣΑΓΡΑΦΖ ΚΑΣΑ ΣΖΝ ΓΗΑΡΚΔΗΑ ΣΖ ΓΔΧΣΡΖΖ ΤΣΖΜΑ ΔΝΣΟΠΗΜΟΤ ΒΑΘΟΤ (DEPTHTRACKINGSYSTEM) ΚΤΡΗΔ ΠΖΓΔ ΦΑΛΜΑΣΟ ΑΗΘΖΣΖΡΗΟ ΦΟΡΣΗΟΤ ΣΟΝ ΓΑΝΣΕΟ (HOOKLOADSENSOR) ΑΠΟΚΧΓΗΚΟΠΟΗΖΣΖ ΒΑΡΟΤΛΚΟΤ ΓΗΑΣΡΖΔΧ ΑΗΘΖΣΖΡΗΟΣΑΛΑΝΣΧΖ (HEAVE MOTION SENSOR) ΓΔΧΣΡΖΔΗ ΜΔΡΖ ΓΔΧΣΡΖΣΗΚΟΤ ΤΓΚΡΟΣΖΜΑΣΟ ΓΗΑΣΡΖΣΗΚΟ ΡΔΤΣΟ (ΠΟΛΦΟ, MUD) ΣΡΧΜΑ ΥΑΜΖΛΖ ΓΗΑΠΔΡΑΣΟΣΖΣΑ, FILTER CAKE (MUD CAKE) ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3 ΒΑΗΚΔ ΠΔΣΡΟΦΤΗΚΔ ΔΝΝΟΗΔ ΠΟΡΧΓΔ (POROSITY) ΓΗΑΠΔΡΑΣΟΣΖΣΑ (PERMEABILITY) ΦΤΗΚΖ ΡΑΓΗΔΝΔΡΓΔΗΑ (NATURAL RADIOACTIVITY) ΔΗΓΖ ΔΛΑΣΗΚΧΝ ΚΤΜΑΣΧΝ ΤΓΡΑΗΑ ΣΧΝ ΠΟΡΧΝ... 43

12 3.6 ΚΟΡΔΜΟ (SATURATION) ΗΞΧΓΔ (VISCOSITY) ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 ΜΔΣΡΖΔΗ ΔΡΓΑΛΔΗΧΝ LWD ΔΡΓΑΛΔΗΑ ΜΔΣΡΖΖ ΑΝΣΗΣΑΖ ΔΡΓΑΛΔΗΟ ΜΔΣΡΖΖ ΔΣΗΑΜΔΝΖ ΑΝΣΗΣΑΖ (LWDLATERALRESISTIVITYLOOGINGTOOL) ΔΡΓΑΛΔΗΟ ΚΑΣΑΓΡΑΦΧΝ ΔΠΑΓΧΓΗΚΖ ΑΓΧΓΗΜΟΣΖΣΑ - ΓΗΑΓΟΖ ΣΖ ΑΝΣΗΣΑΖ (LWDINDUCTION PROPAGATIONRESISTIVITYLOOGINGTOOL) ΔΡΓΑΛΔΗΟ ΚΑΣΑΓΡΑΦΧΝ ΜΔ ΑΚΣΗΝΔ Γ (LWDGAMMA RAY LOOGINGTOOL) ΠΤΡΖΝΗΚΔ ΔΠΑΓΧΓΗΚΔ ΓΗΑΚΟΠΖΔΗ ΜΔ ΡΑΓΗΔΝΔΡΓΔ ΠΖΓΔ ΔΡΓΑΛΔΗΟ ΚΑΣΑΓΡΑΦΧΝ ΝΔΣΡΟΝΗΧΝ (LWDNEUTRONPOROSITYLOGGINGTOOL) ΔΡΓΑΛΔΗΟ ΚΑΣΑΓΡΑΦΧΝ ΠΤΚΝΟΣΖΣΑ (LWDDENSITYLOGGINGTOOL) ΔΡΓΑΛΔΗ ΓΗΑΓΡΑΦΔΗΧΝ ΠΤΡΖΝΗΚΖ ΜΑΓΝΖΣΗΚΖ ΑΠΖΥΖΖ (LWDNUCLEARMAGNETICRESONANCELOGGINGTOOL, NMR) ΔΡΓΑΛΔΗΟ ΑΚΟΤΣΗΚΧΝ ΚΑΣΑΓΡΑΦΧΝ (LWDACOUSTICLOGGINGTOOL) ΔΡΓΑΛΔΗΟ ΔΗΜΗΚΖ ΓΗΑΚΟΠΗΖ ( VERTICALSEISMICPROFILELOGGINGTOOL, VSP) ΔΡΓΑΛΔΗΟ ΓΔΗΓΜΑΣΟΛΖΦΗΑ ΠΗΔΖ ΚΑΣΑ ΣΖΝ ΓΗΑΡΚΔΗΑ ΣΖ ΓΔΧΣΡΖΖ (FORMATION PRESSURE WHILE DRILLING TOOL, FPWD) ΠΗΝΑΚΑ ΟΡΟΛΟΓΗΑ ΤΝΣΜΖΔΗ ΑΡΚΣΗΚΟΛΔΞΑ ΑΚΡΧΝΤΜΗΑ ΑΝΑΦΟΡΔ... 75

13 ΚΑΣΑΛΟΓΟ ΥΖΜΑΣΧΝ ρήκα 2.1: Απεηθόληζε ιεηηνπξγίαο ζπζηήκαηνο αθνπζηηθώλ ζεκάησλ ρήκα 2.2: Απεηθόληζε ιεηηνπξγίαο ειεθηξνκαγλεηηθνύ ζπζηήκαηνο κεηάδνζεο ρήκα 2.3: Απεηθόληζε ιεηηνπξγίαο ζύζηεκα ελζύξκαηεο κεηάδνζεο ρήκα 2.4 : Απεηθόληζε ιεηηνπξγίαο παικηθνύ ζπζηήκαηνο πνιθνύ ρήκα 2.5: απεηθόληζε ηνπ ζπζηήκαηνο εληνπηζκνύ βάζνπο ρήκα 2.6: Απεηθόληζε ζπγθξνηήκαηνο ηνπ αηζζεηήξηνπ ηαιάλησζεο ρήκα 2.7: Όςε ελόο επίγεηνπ γεσηξύπαλνπ σήμα 2.8: Απεηθόληζε δεκηνπξγίαο ζηξώκαηνο ρακειήο δηαπεξαηόηεηαο. ην πξώην ζρήκα θαίλεηαη ε εηζρώξεζε ηνπ πνιθνύ ζηνλ ζρεκαηηζκό αθξηβόο κεηά ηελ δηάηξεζε ηνπ ζρεκαηηζκνύ. ην δεύηεξν ζρήκα έρεη ζηακαηήζεη ε εηζρώξεζε πνιθνύ ζηνλ ζρεκαηηζκό σήμα 2.9: Απεηθόληζε θάζεηεο θαη νξηδόληηαο όςεο ηνπ ζηξώκαηνο ρακειήο δηαπεξαηόηεηαο ρήκα 3.1: Απεηθνλίδεηαη κία ζρεκαηηθή αλαπαξάζηαζε ζηξνγγπιώλ θνθώλ αιιεινζπλδεκέλα θαη ζπκπηεζκέλα θαηά δηαθνξεηηθνύο ηξόπνπο. Τπάξρνπλ δύν δηαθνξεηηθέο όςεηο κία θάζεηε θαη κία νξηδόληηα. Αλάινγα κε ηνλ αξηζκό επαθώλ κεηαμύ ησλ θνθώλ ππάξρεη θαη δηαθνξεηηθό πνξώδεο ρήκα 3.2: Απεηθόληζε γξακκηθήο ξνήο σήμα 3.3: ηελ πξώηε ζρεκαηηθή αλαπαξάζηαζε ππάξρνπλ ζε έλα πέηξσκα κόλν θόθθνη άκκνπ κε κεγάιν ελεξγό πνξώδεο άξα θαη κεγάιε δηαπεξαηόηεηα. ηελ δεύηεξε αλαπαξάζηαζε πέξα από ηνπο θόθθνπο ππήξμε θαη ηζηκέλησζε κε απνηέιεζκα ηελ κείσζε ηνπ ελεξγνύ πνξώδνπο θαη ηεο δηαπεξαηόηεηαο. ηελ Σξίηε αλαπαξάζηαζε δελ ππάξρεη ελεξγό πνξώδεο νύηε δηαπεξαηόηεηα, δηόηη έρεη κεγάινπο θαη κηθξνύο θόθθνπο θαη ελδηάκεζα έρεη ελαπνηεζεί άξγηινο ρήκα 4.1: Απεηθόληζε ησλ κεηξήζεσλ ηνπ εξγαιείν κέηξεζεο θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο γεώηξεζεο (αξηζηεξά) θαη ηνπ αληίζηνηρνπ εξγαιείνπ πνιπθιαδηθνύ θαισδίνπ (δεμηά). Οη κεηξήζεηο κε ην δεύηεξν είλαη θαιύηεξεο αλάιπζεο αθόκα είλαη δπλαηή ε δηάθξηζε πνιύ ιεπηώλ ζηξσκάησλ. ηηο κεηξήζεηο ηνπ πξώηνπ νη κεηξήζεηο θαιύπηνπλ όιε ηελ δηάκεηξν ηνπ πεγαδηνύ ρήκα 4.2: Απεηθόληζε ηνπ εξγαιείνπ RAB

14 ρήκα 4.3 Υάξηο ζηελ δπλαηόηεηα λα βιέπεη βαζηά ην εξγαιείν ζηνλ ζρεκαηηζκό, δηαθξίλεη ηα όξηα ηνπ θνηηάζκαηνο λσξίο πξηλ βγεη από απηό. Έηζη γίλνληαη νη θαηάιιειεο ελέξγεηεο ώζηε απηό λα κείλεη εληόο απηνύ. Όπσο θαίλεηαη ζην ζρήκα, ελώ ππήξρε αξρηθόο ζρεδηαζκόο απ όπνπ ζα πεξλνύζε ε γεώηξεζε ππήξμε αιιαγή πνξείαο ηεο γεώηξεζεο έγθαηξα ώζηε λα κείλεη εληόο ηνπ θνηηάζκαηνο ρήκα 4.4: Έλα εξγαιείν θαηαγξαθώλ επαγσγηθήο αγσγηκόηεηαο καδί κε ηελ παξάηαμε ησλ αηζζεηήξσλ. Απνηειείηαη από έμε κεηαδόηεο θαη ηέζζεξεηο δέθηεο. Πέληε κεηαδόηεο(σ1-σ5) είλαη έηζη δηαηεηαγκέλα, ώζηε λα κεηαδίδνπλ αμνληθά ην ζήκα ζε ζρέζε κε ην εξγαιείν, ελώ ν έθηνο (Σ6) κεηαδίδεη ην ζήκα ηνπ εγθάξζηα ζε ζρέζε κε ηνλ άμνλα ηνπ εξγαιείνπ. Καη ζηα δύν ηνπ άθξα έρεη ηνπνζεηεκέλνπο δύν δέθηεο (R3,R4), νη νπνίνη είλαη θεθιηκέλνη ζε ζρέζε κε ηνλ άμνλα ηνπ εξγαιείνπ. Δπηπιένλ δύν δέθηεο είλαη ηνπνζεηεκέλνη ζην θέληξν θαη κε δηεύζπλζε ηνλ άμνλα ηνπ εξγαιείνπ ρήκα 4.5:Ζ απεηθόληζε ηεο νζόλεο ηνπ ρεηξηζηή πνπ βιέπεη ην άλσ όξην ηνπ ζρεκαηηζκνύ (θίηξηλνο ρξσκαηηζκόο) ζηνλ νπνίν βξίζθεηαη, ην ζεκείν πνπ βξίζθεηαη ε δηαηξεηηθή ζηήιε εληόο ηνπ ζρεκαηηζκνύ (θόθθηλνο ρξσκαηηζκόο), θαη ην θάησ όξην ηνπ ζρεκαηηζκνύ (κπιε ρξσκαηηζκόο) σήμα 4.6: Σν εξγαιείν όπνπ δηαθξίλνληαη νη αληρλεπηέο πεξίπνπ ζηελ κέζε σήμα 4.7: Απεηθόληζε ηεο θάηνςεο ηνπ εξγαιείνπ ζηηο δύν δηαθνξεηηθέο δηακνξθώζεηο σήμα 4.8: Απεηθόληζε ελόο εξγαιείνπ LWD κε ξαδηελεξγέο πεγέο σήμα 4.9: Απεηθόληζε ηεο ιεηηνπξγίαο ελόο εξγαιείνπ LWD κε πεγή PNG ρσξίο λα ππάξρεη ξαδηελεξγή πεγή αθηηλώλ γ σήμα 4.10: Όςε ηνπ ηξόπνπ ιεηηνπξγίαο ηνπ εξγαιείνπ. Όπνπ εηθνλίδνληαη ηα δύν κόληκα καγλεηηθά πεδία κε κπιε ρξώκα θαη ην παξνδηθό καγλεηηθό πεδίν κε θόθθηλν ρξώκα. Γηαθξίλνληαη δύν καγλήηεο κε κπιε θόθθηλν ρξώκα θαη αλάκεζα ηνπο είλαη ε θεξαία πνπ δεκηνπξγεί έλα παξνδηθό καγλεηηθό πεδίν σήμα 4.11: Αξηζηεξά ε ζπκπεξηθνξά ελόο γξήγνξνπ ζρεκαηηζκό θαη δεμηά ε ζπκπεξηθνξά ελόο αξγνύ ζρεκαηηζκνύ κε κία κνλνπνιηθή πεγή σήμα 4.12: Απεηθόληζε ηνπ εξγαιείνπ αθνπζηηθώλ δηαζθνπήζεσλ. Αξηζηεξά κε ρξπζό απεηθνλίδεηαη ε πεγή θαη δεμηά ζε ρξπζό νη δέθηεο ρήκα 4.13: Απεηθόληζε ηνπ ηξόπνπ κε ηνλ νπνίν ιακβάλνληαη νη κεηξήζεηο. Από ηνλ πνκπό ηνπ εξγαιείν (θάησ) μεθηλά ε δηαδξνκή ησλ θπκάησλ, κεηαδίδνληαη δηα κέζνπ

15 ηνπ πνιθνύ, ηνπ ζρεκαηηζκνύ, ηνπ πνιθνύ θαη κεηά πάιη πίζσ ζηνλ δέθηε (πάλσ θέληξν). Σν ζθνύξν θαθέ ρξώκα είλαη ε πιεκκπξηζκέλε δώλε θαη ην αλνηρηό θαθέ είλαη ε κε πιεκκπξηζκέλε δώλε γύξσ από ην πεγάδη σήμα 4.14: Απεηθόληζε ηνπ ηξόπνπ κεηξήζεσο πεγή ησλ ζεηζκηθώλ θπκάησλ (πάλσ θεληξνδεμηά), ην γεσηξύπαλν (πάλσ θεληξναξηζηεξά) θαη θάησ ην θνπηηθό άθξν καδί κε ην εξγαιείν δηαζθόπεζεο. Σα βέιε απεηθνλίδνπλ ην ηαμίδη ησλ ζεηζκηθώλ θπκάησλ, απηώλ πνπ θηάλνπλ άκεζα θαη απηόλ πνπ θηάλνπλ κεηά από αληαλάθιαζε ζην εξγαιείν σήμα 4.15: Απεηθόληζε ελόο εξγαιείνπ ζεηζκηθήο δηαζθόπεζεο θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο γεώηξεζεο σήμα 4.16: Μείσζε αβεβαηόηεηα βάζνπο κε SWD. Ζ αβεβαηόηεηα βάζνπο όηαλ κεηξάκε κε ηηο επηθαλεηαθέο κεηξήζεηο (πάλσ). Ζ αβεβαηόηεηα βάζνπο είλαη εκθαλώο κεησκέλε όηαλ κεηξάκε κε κεηξήζεηο εληόο ηνπ πεγαδηνύ (θάησ) σήμα 4.17: Ζ απεηθόληζε ησλ ζρεκαηηζκώλ κε επηθαλεηαθέο κεηξήζεηο (πάλσ). Απηό πνπ θαίλεηαη λα είλαη έλαο ύθαινο. Απνδεηθλύεηαη κε ηηο κεηξήζεηο εληόο θξέαηνο πσο πξόθεηηαη γηα έλα ξήγκα (θάησ) ρήκα 4.18: Απεηθνλίδεηαη ην δηάγξακκα θαζώο ην κεράλεκα παίξλεη κεηξήζεηο. Όπνπ P hydr1 αξρηθή πίεζε ηεο πδξνζηαηηθήο ζηήιεο πνιθνύ, P set πίεζε ηνπνζέηεζεο ηνπ δεηγκαηνιήπηε, P dd ε ρακειόηεξε πίεζε θαηά ηεο αλαξξόθεζεο ζηηο δεμακελέο, P stop ε ηειηθή πίεζε ηνπ πγξνύ όηαλ γεκίδεη ε δεμακελή, P hydr2 ε ηειηθή πδξνζηαηηθή πίεζε ηεο ζηήιεο ηνπ πνιθνύ, ΓΣ set ην ρξνληθό δηάζηεκα ηεο ηνπνζέηεζεο ηνπ δεηγκαηνιήπηε, ΓΣ dd ρξνληθό δηάζηεκα κείσζεο ηεο πίεζε θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο αλαξξόθεζεο ζηηο δεμακελέο, ΓΣ bu ρξνληθό δηάζηεκα αύμεζεο ηεο πίεζεο έσο όηνπ γεκίζεη ε δεμακελή θαη εμηζνξξνπεζεί ε πίεζε κε απηήλ ζηνλ ζρεκαηηζκό ρήκα 4.19: Απεηθόληζε ηνπ ηξόπνπ ιεηηνπξγίαο ηνπ εξγαιείνπ ρήκα 4.20: Όςε ηνπ εξγαιείνπ, όπνπ δηαθξίλνληαη ηα επηκέξνπο θνκκάηηα ηνπ

16

17 ΚΑΣΑΛΟΓΟ ΠΗΝΑΚΧΝ Πίλαθαο 1: δηαθνξέο αλάκεζα ζε εξγαιείν θαηαγξαθήο κε πνιπθιαδηθό θαισδίνπ θαη εξγαιείν θαηαγξαθήο θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο γεώηξεζεο Πίνακαρ 2: Μεξηθέο ραξαθηεξηζηηθέο ηηκέο κεξηθώλ κέζσλ... 61

18 ΠΡΟΛΟΓΟ Σν γεγνλόο όηη νη ηηκέο γηα ην πεηξέιαην θαη ην θπζηθό αέξην έρνπλ εθηνμεπζεί ζηα ύςε θαη νη αλαπηπζζόκελεο ρώξεο εηζάγνπλ όιν θαη πεξηζζόηεξν πεηξέιαην θαη θπζηθό αέξην έρεη απμήζεη ηηο απαηηήζεηο γηα λέεο θαη πην απνδνηηθέο γεσηξήζεηο. Ζ εμέιημε ησλ ηερλνινγηώλ ζηνλ ηνκέα ηεο έξεπλαο πδξνγνλαλζξάθσλ νδήγεζαλ ηελ βηνκεραλία έξεπλαο πδξνγνλαλζξάθσλ ζηελ δεκηνπξγία θαηλνηόκσλ πξντόλησλ, ηα νπνία ηθαλνπνηνύλ ηηο όιν θαη πην απμαλόκελεο απαηηήζεηο. Ζ απόθηεζε δεδνκέλσλ θαηά ηελ δηάξθεηα ησλ γεσηξήζεσλ ή ηεο εμεξεύλεζεο παίδεη όιν θαη πην κεγάιν ξόιν. Χο έλα κέξνο απηήο ηεο πξνεγκέλεο ηερλνινγίαο ζηηο γεσηξήζεηο, νη θαηαγξαθέο θαηά ηελ δηάξθεηα ησλ γεσηξήζεσλ (Logging while drilling, LWD) είλαη έλα κεγάιν πιενλέθηεκα ζηηο δξαζηεξηόηεηεο ηεο εμεξεύλεζεο πεηξειαίνπ θαη θπζηθνύ αεξίνπ. Απηέο καο δίλνπλ αθξηβήο θαη έγθαηξεο εθηηκήζεηο ησλ ζρεκαηηζκώλ. Ζ εξκελεία ησλ κεηξήζεσλ απηώλ γίλεηε κε ηελ βνήζεηα εηδηθώλ πξνγξακκάησλ ζε ειεθηξνληθνύο ππνινγηζηέο. Σα νινθιεξσκέλα LWD εξγαιεία έρνπλ ζέζεη λέα πξόηππα όζσλ αθνξά ηελ αζθάιεηα, ηελ απνδνηηθόηεηα θαη κείσζαλ ηελ αβεβαηόηεηα ζηηο εθηηκήζεηο ησλ ζρεκαηηζκώλ.

19 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΗΣΟΡΗΚΖ ΑΝΑΓΡΟΜΖ 1. ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1 ΗΣΟΡΗΚΖ ΑΝΑΓΡΟΜΖ 1.1 ΗΣΟΡΗΚΟ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΚΑΣΑΓΡΑΦΧΝ Ο πξνζδηνξηζκόο ελόο θνηηάζκαηνο γίλεηαη κε ηελ βνήζεηα πεηξνθπζηθώλ ζηνηρείσλ, όπσο ην πνξώδεο, ε δηαπεξαηόηεηα, ν θνξεζκόο, ηα νπνία πξνέξρνληαη από κεηξήζεηο ζε δείγκαηα ππξήλσλ. Οη κεηξήζεηο απηέο είλαη ρξνλνβόξεο, δηόηη ζα πξέπεη πξώηα λα αθαηξεζνύλ ηα ξεπζηά ησλ πόξσλ. Δδώ ζα πξέπεη λα ηνληζζεί, πσο ζε εξεπλεηηθέο γεσηξήζεηο δελ μέξνπκε εμαξρήο ζε πην ζεκείν ζα ζπλαληεζεί ην θνίηαζκα, ώζηε λα είλαηγλσζηό θαη ην ζεκείν ηεο ππξελνιεςίαο. Γηα απηόλ ηνλ ιόγν έγηλαλ πξνζπάζεηεο νύησο ώζηε ηα πεηξνθπζηθά ζηνηρεία λα ζπιιέγνληαη από γεσθπζηθέο κεηξήζεηο εληόο ηνπ θξέαηνο. Απηό κπόξεζαλ θαη ην πξαγκαηνπνίεζαλ ηελ ηξίηε δεθαεηία ηνπ εηθνζηνύ αηώλα ηα αδέιθηα Schlumberger ζηελ Γαιιία. Γεκηνπξγώληαο ηελ πξώηε θσξαηή (Οβίδην, Sonde) εξεπλώλ θαη πξαγκαηνπνηώληαο ηελ πξώηε ειεθηξηθή δηαζθόπεζε βάζνπο 500m. Αξρηθά ρξεζηκνπνηήζεθαλ γηα ηνλ ζπζρεηηζκό ζηξσκάησλ ζε δηαθνξεηηθέο γεσηξήζεηο. Καηά ην δηάζηεκα ηνπ δεύηεξνπ παγθνζκίνπ πνιέκνπ θαη ακέζσο κεηά, ζηηο ΖΠΑ πξαγκαηνπνηήζεθαλ πνιιέο εξγαζίεο γηα ηελ πνζνηηθή αμηνιόγεζε ησλ γεσθπζηθώλ δηαζθνπήζεσλ. ηελ ζπλέρεηα αλαπηύρζεθαλ πνιιέο θαηλνύξγηεο κέζνδνη δηαζθόπεζεο. ήκεξα δελ πξαγκαηνπνηείηαη θακία γεώηξεζε ρσξίο ηελ παξάιιειε δηεμαγσγή ησλ δηαθόξσλ γεσθπζηθώλ θαηαγξαθώλ. Ζ αμηνιόγεζε ησλ γεσθπζηθώλ κεηξήζεσλ γίλεηαη πην γξήγνξα απ όηη ε αμηνιόγεζε ησλ κεηξήζεσλ ζε ππξήλεο. Με ηνλ θαηξό ππήξμε ε αλάγθε γηα λέα κεραλήκαηα πνπ λα παίξλνπλ κεηξήζεηο ηελ ζηηγκή ηεο δηάηξεζεο ηνπ ζρεκαηηζκνύ, ώζηε νη κεηξήζεηο πνπ παίξλνληαη λα είλαη όζν ην δπλαηόλ ιηγόηεξν επεξεαζκέλεο από ηνλ πνιθό. Να κεηαδίδνληαη ηα δεδνκέλα ζηελ επηθάλεηα ηελ ζηηγκή πνπ γίλεηαη ε δηάηξεζε ησλ πεηξσκάησλ. Έηζη άξρηζε ε αλάπηπμε ησλ εξγαιείσλ κέηξεζεο θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο γεώηξεζεο(measurementwhiledrilling,mwd) θαη ζηελ ζπλέρεηα πεξίπνπ κία δεθαεηία αξγόηεξα αλαπηύρζεθαλ εξγαιεία LWD. Δπγέληνο I. Γηνλπζηάδεο Έηνο: 2014

20 ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Σ ΜΖΜΑ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σ ΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Π ΔΣΡΔΛΑΗΟΤ Κ ΑΗ Φ ΤΗΚΟΤ Α ΔΡΗΟΤ Κ ΑΗ Μ ΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ 1.2 ΗΣΟΡΗΚΟ ΑΝΑΠΣΤΞΖ ΣΧΝ ΚΑΣΑΓΡΑΦΧΝ ΚΑΣΑ ΣΖΝ ΓΗΑΡΚΔΗΑ ΣΖ ΓΔΧΣΡΖΖ Ζ πξώηε γεληά εξγαιείσλ LWD, εηζήρζε ζηα κέζα ηνπ Παξείρε βαζηθέο κεηξήζεηο ζε ζρέζε κε ηελ θαηεύζπλζε θαη εθηηκήζεηο γηα ηνλ ζρεκαηηζκό. Καη ρξεζίκεπαλ ζαλ θαηαγξαθέο δηαζθάιηζεο ζε θάζεηα θαη απνθιίλνληα πεγάδηα. Σόηε ε πξσηαξρηθή εθαξκνγή ήηαλ ε ζηξσκαηνγξαθηθή θαη δνκηθή ζπζρέηηζε κε θνληηλά πεγάδηα θαηλ κίαγεληθή εθηίκεζεησλ ζρεκαηηζκώλ. Σαεξγαιεία LWD εμαζθάιηδαλ ηελ απόθηεζε ησλ βαζηθώλ κεηξήζεσλ πνπ απαηηνύληαλ γηα λα πξνζδηνξηζηεί ε παξαγσγηθόηεηα, ε εκπνξηθόηεηα θαη λα κεηξηαζηνύλ νη θίλδπλνη γεώηξεζεο. Καζώο όιν θαη πεξηζζόηεξα θνηηάζκαηα αμηνπνηνύληαλ επηηπρώο, ε βηνκεραλία εμεξεύλεζεο θαη παξαγσγήο πδξνγνλαλζξάθσλ αλαιάκβαλε ηελ αλάπηπμε όιν θαη πην απαηηεηηθώλ θνηηαζκάησλ. Σα νπνία ήηαλ κηθξόηεξα, ιεπηόηεξα, πην δηεζπαξκέλα κεηαμύ ηνπο θαη ρακειόηεξεο πνηόηεηαο,πνπ παιαηόηεξα είραλ αμηνινγεζείσο θαθά θαη είραλ αγλνεζεί. ήκεξα ππάξρνπλ ζρέδηα πεγαδηώλ ηα νπνία ακθηζβεηνύληαλ από ηερληθήο θαη νηθνλνκηθήο απόςεσο θαη ήηαλ ζπάληα ή αλύπαξθηα πξηλ κεξηθά ρξόληα. Καηεπζπλόκελεο γεσηξήζεηο κεγάισλ βαζώλ ρξεζηκνπνηνύληαη γηα λα κεγηζηνπνηήζνπλ ηελ παξαγσγή θαη ηα απνζέκαηα ησλ θνηηαζκάησλ. Γηα λα αμηνπνηήζνπλ απηά ηα κηθξόηεξα, ιεπηόηεξα θαη δπζθνιόηεξα ζηελ πξόζβαζε θνηηάζκαηα. Ζ γεώηξεζε πεγαδηώλ εμειίρζεθε από γεσκεηξηθά ζρεδίαγεσηξήζεσλ ζε θαηεπζπλόκελεο γεσηξήζεηο πεδαιηνύρεζεο κε ηελ ρξήζε γεσινγηθώλ πιεξνθνξηώλ. Ζ δεύηεξε γεληά αλαπηύρζεθε ζηα κέζα ηεο δεθαεηίαο ηνπ 1990, απηή ε εμέιημε αληαλαθιάηαη κε εηζαγσγή ησλ αδηκνύζησλ κεηξήζεσλ, ηελ απεηθόληζε ηνπ πεγαδηνύ, ησλ θηλεηήξσλ θαηεύζπλζεο ηεο γεώηξεζεο θαη πξνγξάκκαηα κνληεινπνίεζεο, γηα λα επηηεπρζεί ε θαιύηεξε ηνπνζέηεζε ηνπ πεγαδηνύ κέζσ ηεο πεδαιηνύρεζεο ηνπ θνπηηθνύ άθξνπ (Geosteering). Αξρηθά ε πεδαιηνύρεζε ζε πξαγκαηηθό ρξόλν ρξεζηκνπνηνύζε ηνλ ξπζκό δηάηξεζεο (Rateofpenetration,ROP), κεηά ηελ αληίζηαζε γηα λα ειίζζεηαη ζηα όξηα ησλ ππνζηξσκάησλ ζρηζηόιηζνπ θαη άκκνπ. ήκεξα ρξεζηκνπνηνύληαη ζε πξαγκαηηθό ρξόλν αδηκνύζηεο κεηξήζεηο, νη νπνίεο πεξηιακβάλνπλ κεηξήζεηο απεηθόληζεο ηεο γεώηξεζεο, κεηξήζεηο ηεο θιίζεο ησλ ζρεκαηηζκώλ θαη ηελ κέηξεζε ηεο ππθλόηεηαο, γηα λα κείλεη ε γεώηξεζε όζν γίλεηαη ζην θνίηαζκα, εληόο ηνπ ηδαληθνύ ζεκείνπ. Απηή ε πξόνδνο είρε σο απνηέιεζκα κεγάιν πνζνζηό επηηπρόλ Γηνλπζηάδεο Δπγέληνο Έηνο: 2014

21 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 1: ΗΣΟΡΗΚΖ ΑΝΑΓΡΟΜΖ πεγαδηώλ, εηδηθά ζε κεγάιεο απόθιηζεο, απνκαθξπζκέλεο πξόζβαζεο θαη νξηδνληίσλ γεσηξήζεσλ. Ζ απνδνηηθόηεηα δηάηξεζεο, δηαρείξηζε ηνπ θίλδπλνπ θαη ε αθξηβήο ηνπνζέηεζε ηνπ πεγαδηνύ είλαη ηα θαίξηα ζεκεία ζηνλ πεξηνξηζκό ηνπ θόζηνπο αλάπηπμεο θαη εμεξεύλεζεο ελόο πεγαδηνύ. Ζ απνδνηηθόηεηα κηαο γεώηξεζεο ζεκαίλεη λα κεησζεί ν ρακέλνο ή κε παξαγσγηθόο ρξόλνο. Απνθεύγνληαο πξνβιήκαηα όπσο ε θζνξά ηεο δηαηξεηηθήο ζηήιεο, ζθήλσζε ηεο δηαηξεηηθήο ζηήιεο θαη ηελ εηζξνή ή απώιεηα δηαηξεηηθνύ πγξνύ, θαζώο ηελ δηαρείξηζε ησλ έκθπησλ θίλδπλσλ θαηά ηεο δηάηξεζε, όπσο ε αζηάζεηα ησλ ηνηρσκάησλ ηνπ πεγαδηνύ. Υξεζηκνπνηνύληαη κεραληθά πξνγξάκκαηα κνληεινπνίεζεο ηνπ ππεδάθνπο, πνπ ελζσκαηώλνπλ όια ηα δηαζέζηκα δεδνκέλα. Άιια πξνγξάκκαηα παξέρνπλ ηα δεδνκέλα πνπ απαηηνύληαη, ώζηε λα θαζνξίζνπλ ην γεσινγηθό πεξηβάιινλ, ηελ πνξεία ηεο δηάηξεζεο θαη ηηο πιεξνθνξίεο πξαγκαηηθνύ ρξόλνπ, νη νπνίεο είλαη νπζηώδεο γηα λα επηβεβαηώζνπλ ή λα ελεκεξώζνπλ κε λέα δεδνκέλα ηηο πξνβιέςεηο ηνπ πξνγξάκκαηνο κνληεινπνίεζεο θαηά ηελ δηάξθεηα γεώηξεζεο. Οη αζπλέπεηεο κεηαμύ πξνβιέςεσλ θαη πξαγκαηηθόηεηαο κπνξεί λα ππνδεηθλύνπλ ηελ αλάγθε γηα πξνιεπηηθέο ή δηνξζσηηθέο δξάζεηο. Αθξηβήο ηνπνζέηεζε ηνπ πεγαδηνύ ζεκαίλεη ζσζηή πεδαιηνύρεζε ζε κηα ηδαληθή ζέζε ζην θνίηαζκα, ώζηε λα κεγηζηνπνηεζεί ε παξαγσγή. Σελ ίδηα ζηηγκή νη ζεκεξηλνί νηθνλνκηθνί πεξηνξηζκνί, πνπ ζρεηίδνληαη κε ην κεγάιν θόζηνο λα αμηνπνηεζεί έλα θνίηαζκα, πνιιέο θνξέο ππαγνξεύνπλ ηελ δεκηνπξγία ελόο πεγαδηνύ ην νπνίν ζα πεξλάεη κέζσ πνιιώλ θνηηαζκάησλ, ζπλήζσο ζε κεγάια νξηδόληηα ηκήκαηα. Ζ απνηπρία, ιόγσ απξόβιεπησλ κεηαβνιώλ ζηελ γεσινγία θαη ηελ δνκή, όπσο ξήγκαηα ή αιιαγέο ζηελ θιίζε ηνπ ζρεκαηηζκνύ, δηνξζώλεηαη έηζη γξήγνξα. Κάηη πνπ κπνξεί λα δεκηνπξγεζεί ζε ρακειήο απόθιηζεο ή νξηδόληησλ γεσηξήζεσλ. Κνληά ζην θνπηηθό άθξν ηα δεδνκέλα θιήζεο θαη ηα αδηκνύζηα δεδνκέλα θαη εηδηθά ε απεηθόληζε ηνπ πεγαδηνύ, πξνζθέξνληαη γηα λα θηάζεη ζηνλ επηζπκεηό ζηόρν ε γεώηξεζε, κε ιηγόηεξεο δηνξζώζεηο θαη κε ην κεγαιύηεξν κέξνο ηεο λα βξίζθεηε κέζα ζην θνίηαζκα. Απηό δελ επηηξέπεη κόλν ηελ εθκεηάιιεπζε ζην έπαθξν ελόο ιεπηνύ θνηηάζκαηνο, αιιά θαη ηελ απνθπγή κηαο δηαζηαύξσζεο κε έλα άιιν πεγάδη ζην θνίηαζκα ην νπνίν είδε είλαη ππό εθκεηάιιεπζε. Γηα λα νινθιεξσζνύλ απηνί νη ζηόρνη, ηα δεδνκέλα ζα πξέπεη λα είλαη δηαζέζηκα ζε απηνύο πνπ παίξλνπλ απνθάζεηο. ε έλα ζρεηηθό ρξνληθό δηάζηεκα, ώζηε λα κπνξέζνπλ λα πάξνπλ ηηοαπνθάζεηο. Απηό ην ζρεηηθό ρξνληθό δηάζηεκα θπκαίλεηαη από Δπγέληνο I. Γηνλπζηάδεο Έηνο: 2014

22 ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Σ ΜΖΜΑ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σ ΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Π ΔΣΡΔΛΑΗΟΤ Κ ΑΗ Φ ΤΗΚΟΤ Α ΔΡΗΟΤ Κ ΑΗ Μ ΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ κεξηθά δεπηεξόιεπηα έσο 12 ώξεο, αλάινγα κε ην είδνο ηνπ πξνβιήκαηνο πνπ αλακέλεηαη ή αληηκεησπίδεηαη, θαζώο θαη ηελ ηαρύηεηα αληαπόθξηζεο πνπ απαηηείηαη. Σαρεία αλάπηπμε ηεο ηερλνινγίαο ηεο επηθνηλσλίαο. Κπξίσο απηήο πνπ είλαη βαζηζκέλε ζην ηληεξλέη, θαηαηάζζεη δπλαηή ηελ παξάδνζε ησλ δεδνκέλσλ εγθαίξσο ζηελ νκάδα ζηα θεληξηθά γξαθεία πνπ θαη εθείλνη κε ηελ ζεηξά ηνπο ηα επεμεξγάδνληαη. Γηνλπζηάδεο Δπγέληνο Έηνο: 2014

23 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΔΗΑΓΧΓΖ ΣΑ ΔΡΓΑΛΔΗΑMWD ΚΑΗ LWD ΚΑΗ ΣΗ ΓΔΧΣΡΖΔΗ 2. ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2 ΔΗΑΓΧΓΖ ΣΑ ΔΡΓΑΛΔΗΑ MWD ΚΑΗ LWD ΚΑΗ ΣΗ ΓΔΧΣΡΖΔΗ 2.1 ΔΡΓΑΛΔΗΑ MWD ΚΑΗ LWD Ζ δηαθνξά αλάκεζα ζε MWD θαη LWD είλαη όηη: Σν εξγαιείν (Tool) MWD ζηεγάδεηαη εληόο ελόο θνξέα βαξέσο δηαηξεηηθνύ ζηειέρνπο (β.δ.ζ.) θαη κεηξάεη δηαθνξεηηθέο παξακέηξνπο ηεο δηαδηθαζίαο ηεο γεώηξεζεο, βξίζθεηαη δε θνληά ζην θνπηηθό άθξν. Ζ κνλάδα ηζρύνο ηνπ εξγαιείνπ απνηειείηαη από έλαλ ζπλδπαζκό κπαηαξηώλ θαη ηνπξκπίλαο πνιθνύ. Μεηαθέξεη ζηελ επηθάλεηα ηεο κεηξήζεηο πνπ ιακβάλεη. Σν εξγαιείν LWD ζηεγάδεηαη εληόο ελόο θνξέα β.δ.ζ. θαη κεηξάεη επί ηόπνπ ηηο ηδηόηεηεο ησλ ζρεκαηηζκώλ. Σα όξγαλα ηνπ είλαη ηνπνζεηεκέλα εληόο ησλ ηνηρσκάησλ ηνπ θνξέα θαη κεξηθέο θνξέο πξνεμέρνπλ θηόιαο.σν εξγαιείν βξίζθεηαη ακέζσο κεηά ή ιίγν πάλσ από ην θνπηηθό άθξν. Οη κεηξήζεηο απνζεθεύνληαη εληόο ησλ κλεκώλ ησλ εξγαιείσλ νη νπνίεο παίξλνληαη όηαλ ηα εξγαιεία βγνπλ από ην θξεάηην. Ζ ηζρύο ηνπ πξνέξρεηαη είηε από ελζσκαησκέλε κπαηαξία είηε από ηνπξκπίλα πνιθνύ. 2.2 ΜΔΣΑΓΟΖ ΠΛΖΡΟΦΟΡΗΧΝ ΜΔΣΡΖΔΧΝ Απηό πνπ βιέπνπκε είλαη λα ππάξρεη ζπλδπαζκόο θαη ησλ MWD θαη LWD εξγαιείσλ ζην BHA. Έηζη ώζηε λα κεηαδίδνληαη νη πιεξνθνξίεο πνπ ζπιιέγνπλ ηα εξγαιεία LWD από ηειεκεηξηθά εξγαιεία MWD, ηα νπνία έρνπλ ζρεδηαζηεί κε ζθνπό ηελ κεηάδνζε ζεκάησλ ζηελ επηθάλεηα θαη αληίζηξνθα. Απηό γίλεηαη κέζσ: ΣΖΛΔΜΔΣΡΗΚΟ ΠΑΛΜΗΚΟ ΤΣΖΜΑ ΠΟΛΦΟΤ(mudpulsetelemetry) (σήμα 2.4), ην νπνίνη είλαη ην πην ζύλεζεο ηειεκεηξηθό εξγαιείν πνπ ρξεζηκνπνηείηαη ζήκεξα ζηελ βηνκεραλία. Γεκηνπξγεί απμνκείσζε ζηελ πίεζε ηνπ πνιθνύ κέζσ βαιβίδσλ, γηα λα θσδηθνπνηήζεη ηεο πιεξνθνξίεο πνπ είλαη λα απνζηαινύλ ζηελ επηθάλεηα. Ζ ηαρύηεηα κεηάδνζεο είλαη ηέηνηα πνπ δελ επηηξέπεη ηελ κεηάδνζε εμ νινθιήξνπ ησλ όγθν ησλ πιεξνθνξηώλ πνπ ζπιιέγνπλ ηα εξγαιεία LWD, ε νπνία είλαη ππό ηδαληθέο ζπλζήθεο ζην κέγηζην ηεο 16 bitpersecond(bps). ηελ πξαγκαηηθόηεηα ε ηαρύηεηα κεηάδνζεο είλαη Δπγέληνο I. Γηνλπζηάδεο Έηνο: 2014

24 ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Σ ΜΖΜΑ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σ ΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Π ΔΣΡΔΛΑΗΟΤ Κ ΑΗ Φ ΤΗΚΟΤ Α ΔΡΗΟΤ Κ ΑΗ Μ ΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ αξθεηά πην ρακειή. Οη πιεξνθνξίεο ζηέιλνληαη κέζσ ηεο ζηήιεο πνιθνύ ζηελ επηθάλεηα θαη απνθσδηθνπνηνύληαη εθεί κέζσ ελόο απνθσδηθνπνηεηή. Απηέο πνπ ζηέιλνληαη ζηελ επηθάλεηα θαηαγξάθνληαη καδί κε ηηο πιεξνθνξίεο πνπ δελ ζηάιζεθαλ ζηελ επηθάλεηα ζηηο εζσηεξηθέο κλήκεο ησλ εξγαιείσλ LWD, θαη εμάγνληαη όηαλ ηα εξγαιεία εμαρζνύλ από ην πεγάδη. Απηέο όηαλ πιέσλ εμαρζνύλ από ηα εξγαιεία ζπγρσλεύνληαη κε ηηο κεηξήζεηο πνπ πξνεγνύκελνο είραλ ζηαιεί ζηελ επηθάλεηα. Ζ ζπγρώλεπζε γίλεηαη βάζε ησλ βαζώλ ησλ κεηξήζεσλ. Οη κεηξήζεηο επεξεάδνληαη από ηνλ πνιθό, ν νπνίνο δελ κπνξεί λα κεηαθέξεη ζήκαηα ζηελ επηθάλεηα, όηαλ ρξεζηκνπνηνύληαη πνιθνί κε βάζε ηα αέξηα, αθξό θαη όηαλ ν πνιθόο πνπ εμέξρεηαη από ην πεγάδη έρεη δηαιπκέλν αέξην άλσ ηνπ 17%. ΣΖΛΔΜΔΣΡΗΚΟ ΖΛΔΚΣΡΟΜΑΓΝΖΣΗΚΟ ΤΣΖΜΑ (EMsystem) (ρήκα 2.2), νπνύ ην ζύζηεκα κεηάδνζεο είλαη είηε κε ειεθηξνκαγλεηηθνύο παικνύο είηε κε ειεθηξηθό ξεύκα. Μεηαθέξεη ηηο πιεξνθνξίεο κέζσ ησλ ζρεκαηηζκώλ ζηελ επηθάλεηα θαη ιακβάλνληαη εθεί από θεξαίεο νη νπνίεο βξίζθνληαη είηε κέζα ζην ρώκα είηε εκπνηηζκέλεο ζηνλ ππζκέλα ηεο ζάιαζζαο. Οη ηαρύηεηα κεηάδνζεο ησλ δεδνκέλσλ ζε ζρέζε κε ηνπαικηθό ζύζηεκα πνιθνύείλαη κέρξη θαη 10 θνξέο πην πςειή. Γελ πεξηέρεη κεραληθά κέξε ην εξγαιείν, έηζη είλαη πην αμηόπηζην ζε ζρέζε κε ην παικηθό ζύζηεκα πνιθνύ. Ο πεξηνξηζκόο απηήο ηεο ηερλνινγίαο είλαη ην βάζνο ζην νπνίν κπνξεί λα ιεηηνπξγεί, ιόγν ηεο πεξηνξηζκέλεο ηζρύο πνπ κπνξεί λα παξάζρεη ε κπαηαξία γηα ην δηάζηεκα πνπ γίλεηαη ε δηάηξεζε. Απηό ην πξόβιεκα κπνξεί λα κεηξηαζηεί αλ ηνπνζεηεζεί έλαο δέθηεο ή αλακεηαδόηεο εληόο ηνπ πεγαδηνύ θαη λα απμεζεί ε ηζρύο ηεο κπαηαξίαο. ΣΖΛΔΜΔΣΡΗΚΟ ΤΣΖΜΑ ΑΚΟΤΣΗΚΧΝ ΖΜΑΣΧΝ (Acoustictelemetry) (ρήκα 2.1), είλαη κία ζρεηηθά λέα κέζνδν πνπ γλσξίδεη ηώξα ηελ άλζεζε ηεο.σα δεδνκέλα κεηαδίδνληαη κέζσ ηεο δεκηνπξγίαο αθνπζηηθώλ θπκάησλ πνπ παξάγνληαη από ην ζύζηεκα κεηάδνζεο ησλ πιεξνθνξηώλ, νη πιεξνθνξίεο ηαμηδεύνπλ κέζσ ηεο δηαηξεηηθήο ζηήιεο ζηελ επηθάλεηα όπνπ ιακβάλνληαη από έλαλ αηζζεηήξα, ν νπνίνο είλαη ηνπνζεηεκέλνο ζην δηαηξεηηθό ζηέιερνο κεηάδνζεο ηεο πεξηζηξνθήο θαη θηιηξάξεη ηπρόλ ζνξύβνπο πνπ πξνέξρνληαη από ην πεγάδη ή από ηα θύκαηα ζηελ ζάιαζζα. Ο όγθνο ησλ δεδνκέλσλ πνπ κπνξνύλ λα κεηαθεξζνύλ είλαη 10 θνξέο πςειόηεξνο από ηνπο πξνεγνύκελνο δύν ηξόπνπο. Ο πεξηνξηζκόο εδώ είλαη ην βάζνο πνπ κπνξνύλ λα Γηνλπζηάδεο Δπγέληνο Έηνο: 2014

25 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΔΗΑΓΧΓΖ ΣΑ ΔΡΓΑΛΔΗΑMWD ΚΑΗ LWD ΚΑΗ ΣΗ ΓΔΧΣΡΖΔΗ πξαγκαηνπνηεζνύλ νη κεηξήζεηο, ν νπνίνο κπνξεί λα μεπεξαζηεί κε ηελ πξνζζήθε αλακεηαδνηώλ ηνπ ζήκαηνο θαηά κήθνο ηεο δηαηξεηηθήο ζηήιεο. ΣΖΛΔΜΔΣΡΗΚΟ ΔΝΤΡΜΑΣΟΤΣΖΜΑ (Wireddrillpipetelemetry) (σήμα 2.3), είλαη ε πην πξόζθαηε ηερλνινγία ηειεκεηξίαο πνπ έρεη εηζαρζεί ζηηο γεσηξήζεηο. Δπηηξέπεη ηελ κεηάδνζε πιεξνθνξηώλ κέζσ ησλ δηαηξεηηθώλ ζηειερώλ, έρνληαο ζηα ζεκεία ζύλδεζεο ησλ β.δ.ζ. πελία θαη θαιώδηα. Δπηηπγράλεηαη αύμεζε ζηα bps ηνπ όγθνπ πιεξνθνξηώλ πνπ κεηαθέξνληαη ζηελ επηθάλεηα. Με απνηέιεζκα λα ιακβάλνληαη όιεο νη κεηξήζεηο πνπ γίλνληαη ζε πξαγκαηηθό ρξόλν. Απηό επηηξέπεη ηνλ θαιύηεξν έιεγρν θαη ηνπνζέηεζε ηεο γεώηξεζεο. Έρεη ζρεηηθά κε ηηο άιιεο κεζόδνπο κεγαιύηεξν θόζηνο ρξήζεο. ην κέιινλ απηό ζα επηηξέπεη ηελ ηνπνζέηεζε θαηά κήθνο ηεο δηαηξεηηθήο ζηήιεο αηζζεηήξσλ πνπ λα ιακβάλνπλ κεηξήζεηο θαη λα ελεξγνπνηνύληαη θαη λα απελεξγνπνηνύληαη θαηά ζέιεζε. σήμα 2.2: Απεηθόληζε ιεηηνπξγίαο ειεθηξνκαγλεηηθνύ ζπζηήκαηνο κεηάδνζεο. σήμα 2.1: Απεηθόληζε ιεηηνπξγίαο ζπζηήκαηνο αθνπζηηθώλ ζεκάησλ. Δπγέληνο I. Γηνλπζηάδεο Έηνο: 2014

26 ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Σ ΜΖΜΑ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σ ΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Π ΔΣΡΔΛΑΗΟΤ Κ ΑΗ Φ ΤΗΚΟΤ Α ΔΡΗΟΤ Κ ΑΗ Μ ΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ σήμα 2.3: Απεηθόληζε ιεηηνπξγίαο ζπζηήκαηνο ελζύξκαηεο κεηάδνζεο. σήμα 2.4 : Απεηθόληζε ιεηηνπξγίαο παικηθνύ ζπζηήκαηνο πνιθνύ. 2.3 ΟΗ ΓΗΑΦΟΡΔ ΑΝΑΜΔΑ Δ ΠΟΛΤΚΛΑΓΗΚΟ ΚΑΣΑΓΡΑΦΗΚΟ ΔΡΓΑΛΔΗΟ ΚΑΗ Δ ΔΡΓΑΛΔΗΟ ΚΑΣΑΓΡΑΦΖ ΚΑΣΑ ΣΖΝ ΓΗΑΡΚΔΗΑ ΣΖ ΓΔΧΣΡΖΖ ΔΡΓΑΛΔΗΟ ΚΑΣΑΓΡΑΦΖ ΜΔ ΠΟΛΤΚΛΑΓΗΚΟ ΚΑΛΧΓΗΟΤ Μηθξό, ειαθξύ θαη επαίζζεην Η ηερλνινγία απηή ππάξρεη από δεθαεηία ηνπ 30. Έρεη κεγάιε ηαρύηεηα κεηαθνξάο δεδνκέλσλ ζηελ επηθάλεηα. Υπάξρεη εύθνιε επηθνηλσλία θαη έιεγρνο κεηαμύ ηεο επηθάλεηαο θαη ηνπ εξγαιείνπ. Δεκηνπξγεί θαιή επαθή κε ηα ηνηρώκαηα ηνπ πεγαδηνύ. Παίξλεη ηελ ελέξγεηα ηνπ κέζσ ηνπ πνιπθιαδηθνύ θαισδίνπ. Οη κεηξήζεηο γίλνληαη αξθεηή ώξα κεηά ηελ δηάηξεζε ησλ πεηξσκάησλ. Οη κεηξήζεηο θαιύπηνπλ ζπγθεθξηκέλα ηκήκαηα ηεο δηακέηξνπ ηνπ θξεαηίνπ. Έρεη πξόβιεκα κέηξεζεο ζε θξεάηηα κεγάιεο απόθιηζεο. Είλαη επαίζζεην ζηηο ζπλζήθεο πνπ επηθξαηνύλ ζην θξεάηην. ΔΡΓΑΛΔΗΟ ΚΑΣΑΓΡΑΦΖ ΚΑΣΑ ΣΖΝ ΓΗΑΡΚΔΗΑ ΣΖ ΓΔΧΣΡΖΖ Μεγάιν, βαξύ θαη αλζεθηηθό Η ηερλνινγία ηνπ ππάξρεη από ηελ δεθαεηία ηνπ80. Αξγή κεηαθνξά δεδνκέλσλ θαζώο θαη πεξηνξηζκέλν όγθν κεηαθνξάο δεδνκέλσλ ζηελ επηθάλεηα. Πεξηνξηζκέλνο έιεγρνο θαη επηθνηλσλία ηνπ εξγαιείνπ από ηελ επηθάλεηα. Είλαη εθηεζεηκέλν ζηελ γεώηξεζε. Παίξλεη ηελ ελέξγεηα ηνπ από κπαηαξίεο ή από ηνπξκπίλα πνιθνύ. Παίξλνληαη κεηξήζεηο ηελ ζηηγκή πνπ έρεη δηαηξεζεί ην πέηξσκα. Έρεη ζθαηξηθή θάιπςε θαη παίξλνληαη αδηκνύζηεο κεηξήζεηο. Μπνξεί λα πάξεη κεηξήζεηο ζε όια ηα είδε θξεαηίσλ. Είλαη αλζεθηηθό ζην δύζθνιν πεξηβάιινλ πνπ επηθξαηεί ζε κία γεώηξεζε. Γηνλπζηάδεο Δπγέληνο Έηνο: 2014

27 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΔΗΑΓΧΓΖ ΣΑ ΔΡΓΑΛΔΗΑMWD ΚΑΗ LWD ΚΑΗ ΣΗ ΓΔΧΣΡΖΔΗ Δεκηνπξγεί πνιύ θαιήο πνηόηεηαο θάζεηεο αλάιπζεο ησλ ζηξσκάησλ. Δελ δεκηνπξγεί πνιύ θαιήο πνηόηεηαο θάζεηεο αλάιπζεο ησλ ζηξσκάησλ. Πίνακαρ 1:δηαθνξέο αλάκεζα ζε εξγαιείν θαηαγξαθήο κε πνιπθιαδηθό θαισδίνπ θαη εξγαιείν θαηαγξαθήο θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο γεώηξεζεο 2.4 ΤΣΖΜΑ ΔΝΣΟΠΗΜΟΤ ΒΑΘΟΤ (DEPTHTRACKINGSYSTEM) Αληίζεηα κε ηηο κεηξήζεηο πνπ πξαγκαηνπνηνύληαη κε πνιπθιαδηθό θαιώδην, όπνπ ηα δεδνκέλα θαηαγξάθνληαη ζε ζρέζε κε ην βάζνο ζηηο κεηξήζεηο κε LWD εξγαιεία ηα δεδνκέλα θαηαγξάθνληαη ζε ζρέζε κε ηνλ ρξόλν. Έλα πξόγξακκα θαηαγξάθεη ηνλ ρξόλν θαη ην βάζνο ηεο γεσηξεηηθήο ζηήιεο πνπ βξίζθεηαη θάησ από ην επίπεδν εξγαζίαο ηνπ γεσηξύπαλνπ (rigfloor). Ο γάληδνο θξέκεηαη από ην θηλεηό ζύζηεκα ηξνραιηώλ, ην νπνίν αλεβνθαηεβαίλεη ζηνλ ηζηό, θαζώο ην ζπξκαηόζθνηλν δηαηξήζεσο ηπιίγεηαη θαη μεηπιίγεηαη ζην βαξνύιθν δηαηξήζεσο. Από ηνλ γάληδν θξέκεηαη όιν ην βάξνο ηεο δηαηξεηηθήο ζηήιε. Καηά ηελ δηάξθεηα κεηξήζεσλ κε εξγαιεία LWD, ζε έλα ζαιάζζην γεσηξύπαλν απαηηείηαη αθξηβήο εληνπηζκόο ηνπ βάζνπο κέζσ ηνπ ζπζηήκαηνο εληνπηζκνύ βάζνπο (σήμα 2.5). Πξέπεη λα κεηξάεη αλεμάξηεηα θαη λα αμηνινγεί ηηο θηλήζεηο ησλ παξαθάησ: Σηο ζέζεηο ηνπ θηλεηνύ ζπζηήκαηνο ηξνραιηώλ ζην ηζηό. Σελ ηαιάλησζε ηνπ ζθάθνπο ιόγν ηεο θίλεζεο ηεο επηθάλεηαο ηεο ζάιαζζαο Σηο θηλήζεηο ηνπ αληηζηαζκηζηή θίλεζεο Σηο θηλήζεηο ηνπ βαξνύιθνπ δηαηξήζεσο κέζσ ελόο απνθσδηθνπνηεηή Σν κήθνο ηεο γεσηξεηηθήο ζηήιεο θαη ε ζέζε ηνπ topdrive ζηνλ ηζηό, ρξεζηκνπνηνύληαη γηα λα πξνζδηνξηζηεί ην αθξηβέο βάζνο ηνπ θνπηηθνύ άθξνπ θαη ν ξπζκόο δηάηξεζεο ΚΤΡΗΔ ΠΖΓΔ ΦΑΛΜΑΣΟ Όηαλ ν απνθσδηθνπνηεηήο ηνπ βαξνύιθν δηαηξήζεσο δελ είλαη ζσζηά βαζκνλνκεκέλνο ζην ηύιηγκα θαη ην μεηύιηγκα ηνπ ζπξκαηόζρνηλνπ δηαηξήζεσο. Δπγέληνο I. Γηνλπζηάδεο Έηνο: 2014

28 ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Σ ΜΖΜΑ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σ ΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Π ΔΣΡΔΛΑΗΟΤ Κ ΑΗ Φ ΤΗΚΟΤ Α ΔΡΗΟΤ Κ ΑΗ Μ ΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Όηαλ μεηπιίγεηε ζπξκαηόζθνηλν δηαηξήζεσο θαηά ηελ βύζηζε ηνπ θηλεηνύ ζπζηήκαηνο ηξνραιηώλ, δηαλύεηαη θάπνηα επηπιέσλ απόζηαζε ιόγν ζπκπίεζεο/θάκςεο ηεο δηαηξεηηθήο ζηήιεο. Ζ ζπκπεξηθνξά ηνπ πξνζσπηθνύ θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο γεώηξεζεο είλαη ε πην ζεκαληηθή πεγή ζθάικαηνο. Έηζη νη επηθαλεηαθνί απνθσδηθνπνηεηέο κεξηθέο θνξέο πηζηεύνπλ όηη ηα εξγαιεία θηλνύληαη, αιιά ζηελ πξαγκαηηθόηεηα δελ θηλνύληαη. Με απνηέιεζκα νη εηθόλεο από ηηο κεηξήζεηο ησλ εξγαιείσλ LWDλα είλαη εζθαικέλεο ΑΗΘΖΣΖΡΗΟ ΦΟΡΣΗΟΤ ΣΟΝ ΓΑΝΣΕΟ (HOOKLOADSENSOR) Σν αηζζεηήξην θνξηίνπ ζηνλ γάληδν ρξεζηκνπνηείηαηγηα ηελ κέηξεζε ηνπ θνξηίνπ ζηελ γεσηξεηηθή ζηήιε. Έηζη κπνξεί λα εληνπηζηεί πόηε ε γεσηξεηηθή ζηήιε είλαη απνζπλδεκέλε από ην θηλεηό ζύζηεκα ηξνραιηώλ θαη θαηαθξαηηέηαη κε ηεο ζθήλεο ζην επίπεδν εξγαζίαο ηνπ γεσηξύπαλνπ θαη πόηε είλαη ζπλδεκέλε κε ην θηλεηό ζύζηεκα ηξνραιηώλ. Καηά ηελ δηάξθεηα ηεο δηάηξεζεο δελ θαηαθξαηείηαη κε ηηο ζθήλεο. Όηαλ ε γεσηξεηηθή ζηήιε θαηαθξαηείηαη κε ηηο ζθήλεο, ηόηε ε θίλεζε ηνπζπζηήκαηνο ηξνραιηώλ (αθίλεην θαη ην θηλεηό ζύζηεκα ηξνραιηώλ) δελ επεξεάδεη ηελ κέηξεζε ηνπ βάζνπο ηνπ θνπηηθνύ άθξνπ, δηόηη δελ θαηακεηξάηαη από ην ζύζηεκα. Δλώ ζηελ αληίζεηε πεξίπησζε θαηαγξάθεηαη ΑΠΟΚΧΓΗΚΟΠΟΗΖΣΖ ΒΑΡΟΤΛΚΟΤ ΓΗΑΣΡΖΔΧ Γηα λα κεηξεζεί ην βάζνο, έλαο απνθσδηθνπνηεηήο είλαη ηνπνζεηεκέλνο ζην βαξνύιθν δηαηξήζεσο γηα λα κεηξήζεη ηηο πεξηζηξνθέο ηνπ, νπζηαζηηθά κεηξάεη ην κήθνο ηνπ ζπξκαηόζθνηλνπ δηαηξήζεσο. Γηνλπζηάδεο Δπγέληνο Έηνο: 2014

29 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΔΗΑΓΧΓΖ ΣΑ ΔΡΓΑΛΔΗΑMWD ΚΑΗ LWD ΚΑΗ ΣΗ ΓΔΧΣΡΖΔΗ ΑΗΘΖΣΖΡΗΟ ΣΑΛΑΝΣΧΖ (HEAVEMOTIONSENSOR) Μόλν ην πξνεγνύκελν αηζζεηήξην δελ θηάλεη γηα ηνλ θαζνξηζκό ηνπ βάζνπο, αιιά ζα πξέπεη λα ιεθζεί ππόςε θαη ε ηαιάλησζε ηνπ ζαιαζζίνπ γεσηξύπαλνπ. Σναηζζεηήξην ηαιάλησζεο ηνπ γεσηξύπαλνπ (σήμα 2.6) ρξεζηκνπνηείηαη από ηνλ ρεηξηζηή γηα λα κεηξάεη θαη θαηαγξάθεη ηελ ηαιάλησζε ηνπ πινίνπ. Μέζσ ηεο θίλεζεο ηνπ θπιίλδξνπ ηνπ ελεξγνύ αληηζηαζκηζηή. Δίηε εθηείλεηαη είηε ζπκπηέδεηαη, γηα λα αληηζηαζκίζεη ηελ αλύςσζε ή βύζηζε ηνπ πινίνπ, νη νπνία έρεη πξνεγνπκέλσο αληρλεπηεί από ζηαζεξά επηηαρπλζηόκεηξα πάλσ ζην πινίν. Οηκεηξήζεηο ηεο ηαιάλησζεο θαη ε ζέζε ηνπ θπιίλδξνπ κεηαθέξνληαη ζε έλα πξόγξακκα θαη θαηαγξάθνληαη. Με έλα εδηθό πξόγξακκα θηιηξάξνληαη νη κεηξήζεηο, γηα λα εμνκαιπλζνύλ θαη λα παξζεί έλαοκέζνο όξνο βάζνπο γηα θάζε ρξνληθό δηάζηεκα πνπ δεηείηαη. Απηή ε κέηξεζε βνήζεζε θαηά έλα πνιύ κεγάιν πνζνζηό ηελ πνηόηεηα ησλ εηθόλσλ ηνπ θξεαηίνπ. σήμα 2.5: απεηθόληζε ηνπ ζπζηήκαηνο εληνπηζκνύ βάζνπο. σήμα 2.6: Απεηθόληζε ζπγθξνηήκαηνο ηνπ αηζζεηήξηνπ ηαιάλησζεο. Δπγέληνο I. Γηνλπζηάδεο Έηνο: 2014

30 ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Σ ΜΖΜΑ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σ ΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Π ΔΣΡΔΛΑΗΟΤ Κ ΑΗ Φ ΤΗΚΟΤ Α ΔΡΗΟΤ Κ ΑΗ Μ ΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ 2.5 ΓΔΧΣΡΖΔΗ Όπσο πξναλαθέξζεθε νη θαηαγξαθέο πξνέθπςαλ από ηηο όιν θαη απμαλόκελεο αλάγθεο ησλ γεσηξήζεσλ, λα γίλνληαη πην απνδνηηθέο ώζηε αληαπεμέιζνπλ ζηηο απμαλόκελεο πξνθιήζεηο. Ζ γεσηξήζεηο ρσξίδνληαη ζε δύν είδε. ηηο επηθαλεηαθέο γεσηξήζεηο νη νπνίεο ρξεζηκνπνηνύληαη γηα ηελ έξεπλα λεξνύ θαη ιηγλίηε, θαη ζε γεσηξήζεηο κεγάινπ βάζνπο πνπ ρξεζηκνπνηνύληαη θπξίσο γηα ηελ έξεπλα πδξνγνλαλζξάθσλ θαη θαηά δεύηεξνλ γηα ιηζνινγηθέο έξεπλεο. Οη γεσηξήζεηο γίλνληαη κε γεσηξεηηθό ξεπζηό, πνπ θαιείηαη πνιθόο. Υσξίδνληαη ζε θάζεηεο, θαηεπζπλόκελεο θαη απνκαθξπζκέλεο. Οη γεσθπζηθέο θαηαγξαθέο επηθεληξώλνληαη ζήκεξα θπξίσο ζηηο γεσηξήζεηο κεγάινπ βάζνπο. Ζ γεώηξεζε γίλεηαη θαζώο ε ηξάπεδα πεξηζηξνθήο κεηαδίδεη ηελ πεξηζηξνθή ζηελ δηαηξεηηθή ζηήιε κέζσ ηνπ δηαηξεηηθνύ ζηειέρνπο κεηαδόζεσο πεξηζηξνθήο. ην θάησ κέξνο ηεο δηαηξεηηθήο ζηήιεο είλαη ηνπνζεηεκέλν ην θνπηηθό άθξν,από ην νπνίν εμέξρεηαη ην δηαηξεηηθό ξεπζηό κε πςειή πίεζε θαη παξαζύξεη ηαζξαύζκαηα(cuttings)από ηνλ ππζκέλα πξνο ηελ επηθάλεηα, όπνπ θαζαξίδεηε ν πνιθόο θαη επαλαθπθινθνξεί ζην θύθισκα. 2.6 ΜΔΡΖ ΓΔΧΣΡΖΣΗΚΟΤ ΤΓΚΡΟΣΖΜΑΣΟ Σα κέξε γεσηξεηηθνύ ζπγθξνηήκαηνο (σήμα 2.7)είλαη λα εμήο : 1. Ο Πύξγνο (Derrick) ή ν Ηζηόο (mast) θξαηά ην ζπλνιηθό θνξηίν ηεο δηαηξεηηθήο ζηήιεο. Όηαλ απηή είλαη αλαξηεκέλε ζην άγθηζηξν, κέζν ηνπ ζπξκαηόζρνηλνπ δηαηξήζεσο θαη ηνπ ζπζηήκαηνο ηξνραιηώλ κεηαθέξεη ην θνξηίν ζην Derrick. Σν νπνίν είλαη κία ζύλζεηε θαηαζθεπή ζπλήζσο έρεη ηέζζεξα πόδηα, ηα νπνία ζηεξίδνληαη ζε κία ηεηξαγσληθή βάζε,όπνπ όιεο νη εξγαζίεο γίλνληαη εληόο απηνύ ηνπ ηεηξαγώλνπ. H δηαθνξά αλάκεζα ζηνλ ηζηό θαη ζην derrick είλαη ε ηαρύηεξε αλάπηπμε θαη κεηαθίλεζε ηνπ ηζηνύ ζε ζεκεία όπνπ πξόθεηηαη λα γίλεη κία γεώηξεζε. Δδξάδνληαη πάλσ ζε κία ππνδνκή ε νπνία ρξεζηκεύεη ζαλ ππνζηήξηγκα. 2. ύζηεκα ηξνραιηώλ (Blocks) ρσξίδνληαη ζε αθίλεην (crownblock) θαη ην θηλεηό ζύζηεκα ηξνραιηώλ(travellingblock). Βνεζάλε ζηελ αλύςσζε ηεο γεσηξεηηθήο ζηήιεο, δηακέζνπ ησλ ηξνραιηώλ πεξλάεη ην ζπξκαηόζρνηλν δηαηξήζεσο.σν Crownblock είλαη ηνπνζεηεκέλν πάλσ ζηελ θνξπθή ηνπ ηζηνύ. Δλώ ην travellingblock θηλείηαη ζηνλ θάζεην άμνλα αλπςώλνληαο θαη βπζίδνληαο ηελ δηαηξεηηθή ζηήιε ζην θξεάηην ηεο γεώηξεζεο. Γηνλπζηάδεο Δπγέληνο Έηνο: 2014

31 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΔΗΑΓΧΓΖ ΣΑ ΔΡΓΑΛΔΗΑMWD ΚΑΗ LWD ΚΑΗ ΣΗ ΓΔΧΣΡΖΔΗ 3. Σν βαξνύιθν δηαηξήζεσο (drawworks) ρξεζηκεύεη ζηελ αλέιθπζε θαη ζηελ θαζέιθπζε ησλ δηαηξεηηθώλ ζηειερώλ. Σν ζπξκαηόζρνηλν δηαηξήζεσο είλαη ηπιηγκέλν γύξν από ην ηύκπαλν ηνπ βαξνύιθνπ, ην νπνίν παξέρεη ηελ θηλεηήξηα δύλακε γηα ηελ άλνδν θαη ηελ θάζνδν ηνπ θηλεηνύ ζπζηήκαηνο ηξνραιηώλ θαη ηνπ θνξηίνπ ηνπ. Δπίζεο ππάξρεη ε δπλαηόηεηα επηινγήο ηαρπηήησλ. 4. πξκαηόζρνηλν δηάηξεζεο (drillingline) ρξεζηκεύεη ζηελ αλέιθπζε θαη θαζέιθπζε ηεο δηαηξεηηθήο ζηήιεο. Σν έλα κέξνο ηνπ ζπξκαηόζρνηλνπ είλαη ηπιηγκέλν ζην βαξνύιθν ελώ ην άιιν άθξν είλαη αγθηζηξσκέλν. Πεξλώληαο πξνεγνπκέλσο δηακέζνπ ην ζύζηεκα ηξνραιηώλ. 5. Κεθαιή εηζπηέζεσο (swivel) δελ πεξηζηξέθεηαη αιιά ζπγθξαηεί ην δηαηξεηηθό ζηέιερνο πεξηζηξνθήο, ην νπνίν πεξηζηξέθεηαη ζπλερώο θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο γεώηξεζεο. Γηα κέζσ ηεο θεθαιήο εηζπίεζεο πεξλάεη πνιθόο κεγάιεο πίεζεο. 6. Γηαηξεηηθό ζηέιερνο κεηάδνζεο ηεο πεξηζηξνθήο (Kelly) κεηαδίδεη ηελ πεξηζηξνθή ζηελ δηαηξεηηθή ζηήιε. Δίλαη ηεηξάγσλεο ή εμάγσλεο δηαηνκήο θαη είλαη θνίιν ζε όιν ην κήθνο ηνπ γηα λα επηηξέπεη ηελ θπθινθνξία ηνπ ξεπζηνύ δηαηξήζεσο. Ζ πεξηζηξνθή κεηαδίδεηαη ζην δηαηξεηηθό ζηέιερνο κεηάδνζεο ηεο πεξηζηξνθήο κέζσ ηεο ηξάπεδαο πεξηζηξνθήο. πλδέεηαη ην άλσ άθξν ηνπ κε ηελ θεθαιή εηζπίεζεο θαη ην θάησ άθξν ηνπ κε ην αλώηεξν άθξν ηεο δηαηξεηηθήο ζηήιεο. 7. Σξάπεδα πεξηζηξνθήο (rotarytable) ην κεράλεκα πνπ ρξεζηκνπνηείηαη γηα λα κεηαδώζεη ηελ πεξηζηξνθή, ελώ ηαπηόρξνλα επηηξέπεη ηελ θάζεηε θίλεζε ηνπ Γηαηξεηηθνύ ζηειέρνπο κεηάδνζεο ηεο πεξηζηξνθήο ζηελ πεξηζηξνθηθή δηάηξεζε. 8. ύζηεκα ειέγρνπ πηέζεσλ (Blowoutpreventer,BOP) είλαη έλα ζπγθξόηεκα βαιβίδσλ ζην άλσ κέξνο ηνπ πεγαδηνύ ην νπνίν απνηξέπεη ηελ δηαθπγή ηεο πίεζεο ζην δαθηπιηνεηδέο δηάζηεκα, αλάκεζα ζηε ζηήιε ζσιήλσλ επελδύζεσο θαη ζηελ δηαηξεηηθά ζηήιε ή ζε κία αλνηρηή νπή. 9. Απιά δηαηξεηηθά ζηειέρε (Drillpipe). 10. Βαξέα δηαηξεηηθά ζηειέρε (Drillcollar). 11. Σζηκέλησζε (Cementing) είλαη ην γέκηζκα ηνπ θελνύ αλάκεζα ζηελ ζηήιε επελδύζεσο θαη ηνπ πεγαδηνύ. 12. ηήιε ζσιήλσλ επελδύζεσο (Casing) είλαη ζηδεξέληνη ζσιήλεο πνπ ηνπνζεηνύληαη γηα λα εκπνδίζνπλ ηελ θαηάξξεπζε ησλ ηνηρσκάησλ ελόο Δπγέληνο I. Γηνλπζηάδεο Έηνο: 2014

32 ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Σ ΜΖΜΑ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σ ΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Π ΔΣΡΔΛΑΗΟΤ Κ ΑΗ Φ ΤΗΚΟΤ Α ΔΡΗΟΤ Κ ΑΗ Μ ΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ πεγαδηνύ, ηελ κεηαθίλεζε ησλ ξεπζηώλ από ηνλ έλα ζρεκαηηζκό ζηνλ άιισλ θαη βνεζνύλ ζηνλ έιεγρν ηνπ πεγαδηνύ. 13. Σν θνπηηθό άθξν (Drillbit) είλαη ην ζηνηρείν εθείλν ην νπνίν ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ δηάηξεζε ησλ ζηξσκάησλ ζηελ δεκηνπξγία ελόο πεγαδηνύ. Ζ δηάηξεζε γίλεηαη κέζσ ηεο ζιίςεο ηνπ πεηξώκαηνο από ηελ πίεζε πνπ εμαζθεί ην θνπηηθό άθξν. Καζώο θαη από ηελ πδξαπιηθή πίεζε πνπ εμαζθείηαη απ ην δηαηξεηηθό ξεπζηό, ην νπνίν εμέξρεηαη από ην θνπηηθό άθξν κέζσ ησλ αθξνθπζίσλ. Βνεζάεη ζηελ θαιύηεξε απνθόιιεζε ησλ ζξαπζκάησλ.σα ζπλήζε θνπηηθά άθξα πνπ ρξεζηκνπνηνύληαη ζηελ πεξηζηξνθηθή δηάηξεζε ζήκεξα είλαη ηα θνπηηθά άθξα pdc ελώ παιηόηεξα ήηαλ ηα ηξηθσληθά θνπηηθά άθξα. 14. Ζ κεραλέο (engines) παξάγνπλ ηελ αλαγθαία ηζρύ γηα ηελ ιεηηνπξγία όισλ ησλ ηκεκάησλ ηνπ γεσηξύπαλνπ. 15. Ζ δεμακελή πνιθνύ (mudpit) ρξεζηκνπνηνύληαη γηα ηελ απνζήθεπζε ηνπ πνιθνύ κεηά από ηελ παξαζθεπή ηνπ γηα ηελ ελ ζπλερεία ρξεζηκνπνίεζε ηνπ, γηα ηελ δεκηνπξγία απνζέκαηνο πνιθνύ θαη γηα ηελ απνζήθεπζε θαη δηαρώξηζε από ηα ζξαύζκαηα ηνπ εμεξρόκελνπ πνιθνύ από ην θξεάηην. Δλώ παιαηόηεξα ε θαηαζθεπή ηνπο ήηαλ σο αλνηρηνί ιάθθνη ζήκεξα όιν θαη πην ζπρλά ζπλαληώληαη σο ζηδεξέληεο δεμακελέο. 16. Ζ αληιία πνιθνύ (mudpump) έρεη σο ζθνπό λα ζηέιλεη ηνλ πνιθό ζην θξεάηην ζηνλ απαηηνύκελν όγθν θαη πίεζε. Τπάξρνπλ δύν εηδώλ αληιηώλ πνπ ρξεζηκνπνηνύληαη.δίλαη ηύπνπ duplex θαη triplex, όπνπ ε triplex έρεη κεγαιύηεξε απόδνζε. 17. Standpipe κεηαθέξεη κέζσ ηνπ εύθακπηνπ ζσιήλα ηνλ πνιθό ζηελ θεθαιή εηζπίεζεο. Τςώλεηαη ζρεδόλ θάζεηα ζηνλ πιάη ηνπ ηζηνύ. Γηνλπζηάδεο Δπγέληνο Έηνο: 2014

33 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΔΗΑΓΧΓΖ ΣΑ ΔΡΓΑΛΔΗΑMWD ΚΑΗ LWD ΚΑΗ ΣΗ ΓΔΧΣΡΖΔΗ σήμα 2.7: Όςε ελόο επίγεηνπ γεσηξύπαλνπ. 2.7 ΓΗΑΣΡΖΣΗΚΟ ΡΔΤΣΟ (ΠΟΛΦΟ, MUD) Ο πνιθόο απνηειείηαη ζπλήζσο από έλα δηάιπκα αξγίινπ θαη γιπθνύ λεξνύ, επίζεο κπνξεί λα είλαη θαη ζε κνξθή αθξνύ ή αεξίνπ, ξεπζηά κε βάζε πνιπκεξή, ξεπζηά θνξεζκέλα ζε άιαο θαη ξεπζηά κε βάζεειαίνπ. Παίδεη ζεκαληηθό ξόιν ε ζύζηαζε ηνπ ζηηο γεσθπζηθέο θαηαγξαθέο, δηόηη κπνξεί λα επεξεάζεη αξλεηηθά ηεο κεηξήζεηο θαζώο θαη ηελ εξκελεία ηνπο. Οη βαζηθνί ζθνπνί ηνπο νπνίνπο εμππεξεηεί ν πνιθόο είλαη νη εμήο: 1. Καηά ηελ πνξεία ηεο γεώηξεζεο ηα ηνηρώκαηα ηνπ δηαλνηγκέλνπ θξέαηνο έρνπλ ηελ ηάζε λα ζξαύνληαη θαη λα θαηαξξένπλ, ηδηαίηεξα όηαλ είλαη καιαθνί ή δηεξξεγκέλνη. Ζ ζηήιε ηνπ γεσηξεηηθνύ πνιθνύ εμαζθεί πδξνζηαηηθή πίεζε ζηα ηνηρώκαηα θαη εκπνδίδεη ηελ θαηάξξεπζε ηνπο, ελώ ηαπηόρξνλα ππνβνεζάεη ζηε ζηεξενπνίεζε ησλ πιένλ αζύλδεησλ πεηξσκάησλ. 2. Δπηπιένλ, ε επίρξηζε ησλ ηνηρσκάησλ (filtercake) κε πνιθό απνηξέπεη ηελ απώιεηα ξεπζηνύ. Δπγέληνο I. Γηνλπζηάδεο Έηνο: 2014

34 ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Σ ΜΖΜΑ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σ ΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Π ΔΣΡΔΛΑΗΟΤ Κ ΑΗ Φ ΤΗΚΟΤ Α ΔΡΗΟΤ Κ ΑΗ Μ ΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ 3. Ο γεσηξεηηθόο πνιθόο αληηζηαζκίδεη ηηο πηέζεηο ησλ ξεπζηώλ από ηνπο ζρεκαηηζκνύο πνπ έρνπλ δηαηεξεζεί. Έηζη απνηξέπεη ηελ εηζξνή ξεπζηώλ από ηνπο ζρεκαηηζκνύο ζηνλ πνιθό θαη ηελ απόηνκε αύμεζε ηεο πίεζεο ηνπ πνιθνύ, θαζώο αλεβαίλεη ζηελ επηθάλεηα. Με απνηέιεζκα ηελ απνηξνπή ελόο blowout. 4. Να ζηεξίδεη έλα κέξνο ηνπ βάξνπο ηεο δηαηξεηηθήο ζηήιεο θαη ησλ ζσιήλσλ επελδύζεσο. 5. ηελ ςύμε θαη ιίπαλζε ησλ ζηξεπηώλ ηκεκάησλ. 6. Γξα σο δηαβξσηηθό κέζσ, επεηδή θαηά ηελ έμνδν ηνπ από ηα αθξνθύζηα ηνπ θνπηηθνύ άθξνπ πξνζπίπηεη κε πνιύ κεγάιε πίεζε ζηα πεηξώκαηα θαη βνεζάεη ζηελ επηηάρπλζε ηεο γεώηξεζεο. 7. Καηά ηελ αλνδηθή θίλεζε ηνπ ν πνιθόο κεηαθέξεη ζηελ επηθάλεηα ηα cuttings, ηα νπνία ζηελ ζπλέρεηα θαζηδάλνπλ θαηά ηνλ θαζαξηζκό ηνπ κέζα ζε κία δεμακελή. Καηά ηηο πξνζσξηλέο δηαθνπέο ηεο γεώηξεζεο, νπόηε ζηακαηά ε θπθινθνξία ηνπ γεσηξεηηθνύ πνιθνύ, ηα ζξαύζκαηα ζπγθξαηνύληαη κέζα ζηνλ πνιθό ελ αηώξεζε, γηαηί δεκηνπξγνύληαη δπζθίλεηα θνιινεηδή (γέιεο, gels) θαη δελ θαζηδάλνπλ ζηνλ ππζκέλα ηνπ θξέαηνο. Κάηη πνπ ζα κπνξνύζε λα πξνθαιέζεη κέρξη θαη θόιιεκα ηνπ γεσηξύπαλνπ. Μεηά ηελ απνθαηάζηαζε ηεο θπθινθνξίαο, νη γέιεο κεηαηξέπνληαη ζε επθίλεηα θνιινεηδή (ζόιεο, sols) θαη ν πνιθόο παίξλεη θαη πάιη ηε ξεπζηή θαηάζηαζε. 8. Μπνξεί λα κεηαηξαπεί ζε δίθηπν κεηαθνξάο πιεξνθνξηώλ. Οη πιεξνθνξίεο δεκηνπξγνύληαη κέζσ κίαο βαιβίδαο πνιθνύ ζην ΒΖΑ, ζε κνξθή παικώλ πίεζεο. Φηάλνπλ ζηνλ ρεηξηζηή ζηελ επηθάλεηα όπνπ θαη απνθσδηθνπνηνύληαη. Απηό ην ζύζηεκα κεηαθνξάο πιεξνθνξηώλ ρξεζηκνπνηείηαη ζηηο θαηαγξαθέο θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο γεώηξεζεο (LWD). 2.8 ΣΡΧΜΑ ΥΑΜΖΛΖ ΓΗΑΠΔΡΑΣΟΣΖΣΑ, FILTER CAKE (MUD CAKE) Καηά ηελ δηάξθεηα ηεο γεώηξεζεο όηαλ ε πδξνζηαηηθή πίεζε ηεο ζηήιεο ηνπ πνιθνπ είλαη κεγαιύηεξε από ηελ πίεζε ηνπ ζρεκαηηζκνύ. Πξνθαιείηαη δηήζεζε ηεο πγξήο θάζεο ηνπ πνιθνύ κέζα ζηνλ ζρεκαηηζκό, αλάινγα κε ην πνξώδεο θαη ηελ δηαπεξαηόηεηα ηνπ πεηξώκαηνο. Δλώ ηα ζηεξεά ζσκαηίδηα ηνπ πνιθνύ ζρεκαηίδνπλ ζηα ηνηρώκαηα ηεο γεώηξεζεο κία θξνύζηα ην Mudcake (σήμα 2.8). Οη δηαηξεζέληεο νξίδνληεο θαη ην θξεάηην ηεο γεώηξεζεο πξέπεη λα ιεθζνύλ ππόςε ζαλ έλα ζύζηεκα Γηνλπζηάδεο Δπγέληνο Έηνο: 2014

35 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΔΗΑΓΧΓΖ ΣΑ ΔΡΓΑΛΔΗΑMWD ΚΑΗ LWD ΚΑΗ ΣΗ ΓΔΧΣΡΖΔΗ ζπγθνηλσλνύλησλ δνρείσλ ηα νπνία όκσο ζπλδένληαη κόλν ζηε βάζε ηνπ θξέαηνο. ηα ηνηρώκαηα ηνπ θξέαηνο πξέπεη λα ππάξρεη πιήξεο ζηεγαλνπνίεζε, θάηη πνπ επηηπγράλεηαη κε ηελ βνήζεηα ηνπ πνιθνύ. Ο πνιθόο επηθάζεηαη ζηα ηνηρώκαηα ηνπ θξεαηίνπ ζρεκαηίδνληαο κία ιεπηή θξνύζηα. Ζ δηήζεζε ηνπ πνιθνύ κέζα ζηα ζηξώκαηα θαη ε ζηεξενπνίεζε ηεο θξνύζηαο πνπ ζρεκαηίδεηαη, εμαξηώληαη από ηελ δηαθνξά πίεζεο κεηαμύ ηεο ζηήιεο πνιθνύ ζην πεγάδη θαη ησλ ζρεκαηηζκώλ, ην πνξώδεο θαη ηελ δηαπεξαηόηεηα ησλ πεηξσκάησλ, θαζώο επίζεο από ην ημώδεο, ηελ ζημνηξνπία, ηελ επηθαλεηαθή έληαζε, ηελ πεξηεθηηθόηεηα άιαηνο ηνπ πνιθνύ, ηα ειεύζεξα λεξά, ηελ πνζόηεηα θαη ηηο δηαζηάζεηο ησλ ζηεξεώλ πιηθώλ. Όηαλ ν πνιθόο απνηειείηαη από θνιινεηδή πιηθά, ηόηε ζρεκαηίδεηαη κία ιεπηή θξνύζηα δηήζεζεο, ε νπνία ραξαθηεξίδεηαη από κεγάιε ππθλόηεηα ε δε απνβνιή λεξνύ γίλεηαη πνιύ κηθξή, δηόηη ν πνιθόο πεξηέρεη κηθξέο πνζόηεηεο ειεύζεξνπ λεξνύ. Αληίζεηα όηαλ ν πνιθόο απνηειείηαη από κε θνιινεηδή πιηθά, ην ειεύζεξν λεξό ππάξρεη ζε κεγάιεο πνζόηεηεο. Γηεηζδύεη βαζηά κέζα ζηα πεηξώκαηα ζρεκαηίδνληαο ζηα ηνηρώκαηα ηεο γεώηξεζεο κία πνξώδε, ραιαξή θαη παρηά θξνύζηα, ε νπνία κηθξαίλεη ηελ δηάκεηξν ηεο γεώηξεζεο θαη γεκίδεη ηνπο πόξνπο κε λεξό. Οη πνιθνί πνπ ρξεζηκνπνηνύληαη ζήκεξα είλαη πνιύ ζηαζεξνί κε απνηέιεζκα ε θξνύζηα λα είλαη πνιύ ιεπηή θαη ειαζηηθή, ε δε δηήζεζε ζηνπο ζρεκαηηζκνύο είλαη κηθξή. Σν πάρνο ηεο θξνύζηαο δηήζεζεο παίδεη ζεκαληηθό ξόιν ζηηο ειεθηξηθέο κεηξήζεηο κηθξνύ βάζνπο εηζρώξεζεο. ηελ εμαθξίβσζε ηνπ πνξώδνπο κε κεηξήζεηο λεηξνλίσλ θαη ζηηο κεηξήζεηο ππθλόηεηαο. Όηαλ ε θξνύζηα δηήζεζεο έρεη κεγάιν πάρνο δελ είλαη δπλαηή ε εμαθξίβσζε ηνπ πνξώδνπο. Γεληθά νη θξνύζηεο δηήζεζεο έρνπλ πςειό πνξώδεο, αιιά ρακειή δηαπεξαηόηεηα. Παξά ηελ ρακειή δηαπεξαηόηεηα ηνπο, πνιιέο θνξέο ιόγσ ηεο δηαθνξάο πίεζεο πνπ ππάξρεη κεηαμύ ηνπ πνιθνύ θαη ησλ ζρεκαηηζκώλ, δεκηνπξγείηαη κία επεξεαζκέλε δώλε(invasionzone). Όηαλ κε ηελ πάξνδν ηνπ ρξόλνπ ε δηήζεζε ζηακαηά,ε δώλε ζηελ νπνία ην δηαηξεηηθό ξεπζηό εθηόπηζε εμνινθιήξνπ ηα ξεπζηά ησλ πόξσλ νλνκάδεηαη πιεκπξηζκέλε δώλε (Flushedzone). Δλώ ε δώλε ε νπνία ηα πγξά ησλ πόξσλ δελ έρνπλ εθηνπηζηεί εμνινθιήξνπ ιέγεηαη δώλε κεηάβαζεο (transitionzone). (σήμα 2.9). Δπγέληνο I. Γηνλπζηάδεο Έηνο: 2014

36 ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Σ ΜΖΜΑ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σ ΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Π ΔΣΡΔΛΑΗΟΤ Κ ΑΗ Φ ΤΗΚΟΤ Α ΔΡΗΟΤ Κ ΑΗ Μ ΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ σήμα 2.8: Απεηθόληζε δεκηνπξγίαο ζηξώκαηνο ρακειήο δηαπεξαηόηεηαο. ην πξώην ζρήκα θαίλεηαη ε εηζρώξεζε ηνπ πνιθνύ ζηνλ ζρεκαηηζκό αθξηβόο κεηά ηελ δηάηξεζε ηνπ ζρεκαηηζκνύ. ην δεύηεξν ζρήκα έρεη ζηακαηήζεη ε εηζρώξεζε πνιθνύ ζηνλ ζρεκαηηζκό. Γηνλπζηάδεο Δπγέληνο Έηνο: 2014

37 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 2: ΔΗΑΓΧΓΖ ΣΑ ΔΡΓΑΛΔΗΑMWD ΚΑΗ LWD ΚΑΗ ΣΗ ΓΔΧΣΡΖΔΗ σήμα 2.9: Απεηθόληζε θάζεηεο θαη νξηδόληηαο όςεο ηνπ ζηξώκαηνο ρακειήο δηαπεξαηόηεηαο. Δπγέληνο I. Γηνλπζηάδεο Έηνο: 2014

38 ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Σ ΜΖΜΑ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σ ΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Π ΔΣΡΔΛΑΗΟΤ Κ ΑΗ Φ ΤΗΚΟΤ Α ΔΡΗΟΤ Κ ΑΗ Μ ΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ 3. ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3 ΒΑΗΚΔ ΠΔΣΡΟΦΤΗΚΔ ΔΝΝΟΗΔ 3.1 ΠΟΡΧΓΔ (POROSITY) Σν πνξώδεο (σήμα 3.1) δεκηνπξγείηαη θαηά ηελ ζηεξενπνίεζε ησλ θόθθσλ ελόο πεηξώκαηνο, ηα δηάθελα πνπ απνκέλνπλ, ζρεκαηίδνπλ ην πξσηνγελέο πνξώδεο (primaryporosity), ην νπνίν δίλεηαη από ηνλ ιόγν ηνπ όγθνπ ησλ θελώλ ηνπ πεηξώκαηνο πξνο ηνλ ζπλνιηθό όγθν απηνύ: Φ = Vporen Vtotal 100 (1.1) Γίλεηαη επί ηνηο εθαηό ελώ ζηνπο ππνινγηζκνύο ρξεζηκνπνηείηαην θαζαξόοαξηζκό ρσξίο λα πνιιαπιαζηάδεηαη κε ην 100. Τπάξρεη ην δεπηεξνγελέο πνξώδεο (secondaryporosity), πνπ δεκηνπξγείηαη από ηελ παξνπζία δηαθόξσλ ρεκηθώλ δηαιπκάησλ ζηα πεηξώκαηα. Από ηελ θπθινθνξία απηώλ ηνλ δηαιπκάησλ πξνθαινύληαη αιιαγέο ζην πνξώδεο. Δπίζεο δεπηεξνγελέο πνξώδεο δεκηνπξγείηαη θαη από ηεθηνληθέο ζρηζκέο θαη ξσγκέο, έηζη κπνξνύλ λα ππάξμνπλ αθόκε θαη ζε θξπζηαιιηθά πεηξώκαηα πδξνγνλάλζξαθεο. Ο όγθνο πνπ θαηαιακβάλεη ην λεξό ζηνπο πόξνπο, ζηα θξπζηαιιηθά κε αξγηιηθά πεηξώκαηα είλαη αλάινγν ηεο αληίζηαζεο ηνπο. Δδώ ν ηζηόο ηνπ πεηξώκαηνο ιακβάλεηαη σο θαθόο αγσγόο. Ζ αληίζηαζε ησλ ζρεκαηηζκώλ θνξεζκέλνπο κε λεξό κπνξεί λα είλαη έλα κέηξν ηνπ πνξώδνπο εάλ ιεθζεί ππόςε ε ελαιιαζζόκελε κεηαιινγέλεζε. Μέρξη ηώξα έγηλε ιόγνο γηα ην νιηθό πνξώδεο, δειαδή γηα ηνλ νιηθό όγθν ησλ πόξσλ. Έλα κέξνο ησλ πόξσλ δελ επηηξέπεη ηελ κεηαθίλεζε ησλ ξεπζηώλ θαη αεξίσλ, δηόηη δελ ππάξρνπλ δίνδνη κεηαμύ ηνπο. Ο ρώξνο αιιεινζπλδεόκελσλ πόξσλ απνηειεί ην ελεξγό πνξώδεο. Σν νπνίν ππνινγίδεηαη κε παξόκνην ηξόπν,όπσο ν ηύπνο (1.1)κόλν πνπ σο αξηζκεηή έρνπκε ηνλ όγθν ηνπ ελεξγνύ πνξώδνπο θαη σο παξνλνκαζηή ηνλ ζπλνιηθό όγθν ηνπ πεηξώκαηνο. Δίλαη θαλεξό όηη ε δηαθνξά κεηαμύ νιηθνύ θαη ελεξγνύ πνξώδνπο έγθεηηαη ζηελ ελεξγνπνίεζε θαη ηελ αιιεινζύλδεζε ησλ πόξσλ ή ησλ θελώλ ηνπ πεηξώκαηνο,δηόηη είλαη δπλαηόλ έλα πέηξσκα λα έρεη κεγάιν νιηθό πνξώδεο, αιιά λα έρεη έλα κηθξό Γηνλπζηάδεο Δπγέληνο Έηνο: 2014

39 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΒΑΗΚΔΠΔΣΡΟΦΤΗΚΔΔΝΝΟΗΔ ελεξγό πνξώδεο. Σν πνξώδεο εμαξηάηαη θπξίσο από ηνλ ηξόπν κε ηνλ νπνίν ηα κόξηα πνπ ζπληζηνύλ ην πέηξσκα έρνπλ απνηεζεί θαη έρνπλ ζηεξενπνηεζεί. Σν πνξώδεο ησλ δηαθόξσλ πεηξσκάησλ πνπ ζπλαληώληαη θαηά ηελ δηάξθεηα ησλ γεσηξήζεσλ, κπνξεί λα εμεηαζηεί κε ηξείο ηξόπνπο: εξγαιεία LWD πνπ είλαη πξνζαξκνζκέλα ζην BHA θαηεξρόκελν εξγαιείν ειεθηξνδίσλ από ην γεσηξύπαλν Δξγαζηεξηαθά από ππξελνιεςίεο Οη γεσθπζηθέο κέζνδνη θαηαγξαθώλ πξνζθέξνπλ κία κεγάιε βνήζεηα, θαζόηη κε ηηο κεηξήζεηο απηέο κπνξεί λα ππνινγηζηεί ην νιηθό πνξώδεο ή ην ελεξγό πνξώδεο. Με ηηο ειεθηξηθέο δηαζθνπήζεηο ππνινγίδεηαη ην ελεξγό πνξώδεο θαη κε ηηο δηαζθνπήζεηο λεηξνλίσλ, αθηηλνβνιίαο γ θαη αθνπζηηθέο δηαζθνπήζεηο ην νιηθό πνξώδεο. σήμα 3.1: Απεηθνλίδεηαη κία ζρεκαηηθή αλαπαξάζηαζε ζηξνγγπιώλ θνθώλ αιιεινζπλδεκέλα θαη ζπκπηεζκέλα θαηά δηαθνξεηηθνύο ηξόπνπο. Τπάξρνπλ δύν δηαθνξεηηθέο όςεηο κία θάζεηε θαη κία νξηδόληηα. Αλάινγα κε ηνλ αξηζκό επαθώλ κεηαμύ ησλ θνθώλ ππάξρεη θαη δηαθνξεηηθό πνξώδεο. 3.2 ΓΗΑΠΔΡΑΣΟΣΖΣΑ (PERMEABILITY) Δλώ ε κειέηε ηνπ πνξώδνπο εμεγεί ηε ρσξεηηθόηεηα ηνπ πεηξώκαηνο ζε ξεπζηά, ε δηαπεξαηόηεηα (σήμα 3.3) αζρνιείηαη κε ην βαζκό ηαρύηεηαο ξνήο ελόο ξεπζηνύ δηακέζνπ ηνπ ελεξγνύ πνξώδνπο ελόο πεηξώκαηνο. Οξίδεηαη σο ε ηδηόηεηα ελόο ζηεξενύ λα θαζηζηά δπλαηή ηε κεηαθνξά ή ηε δηέιεπζε ησλ ξεπζηώλ δηα κέζνπ απηνύ. Έλα πέηξσκα ρσξίο πνξώδεο δελ έρεη δηαπεξαηόηεηα, επίζεο είλαη δπλαηόλ έλα πέηξσκα κε πςειό πνξώδεο λα είλαη αδηαπέξαζην. Ζ ζρέζε ηνπ πνξώδνπο θαη ηεο δηαπεξαηόηεηαο είλαη θαζαξά πνηνηηθή. Όιεο νη κέζνδνη ειέγρνπ ηεο δηαπεξαηόηεηαο Δπγέληνο I. Γηνλπζηάδεο Έηνο: 2014

40 ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Σ ΜΖΜΑ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σ ΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Π ΔΣΡΔΛΑΗΟΤ Κ ΑΗ Φ ΤΗΚΟΤ Α ΔΡΗΟΤ Κ ΑΗ Μ ΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ ππνινγίδνπλ ηελ πνζόηεηα ηνπ ξεπζηνύ, πνπ ζα δηέιζεη δηα κέζνπ ελόο δείγκαηνο πεηξώκαηνο ζε θαζνξηζκέλν ρξόλν θαη θάησ από ειεγρόκελεο ζπλζήθεο. Έρεη απνδεηρζεί όηη ε ξνή ελόο ξεπζηνύ δηα κέζνπ ησλ πόξσλ ελόο πεηξώκαηνο κνηάδεη κε ηε ξνή δηα κέζνπ κηθξνύ ζσιήλα θαη είλαη κηα θαλνληθή ξνή (σήμα 3.2), ε νπνία από έλα ζεκείν θαη πέξα γίλεηαη ηπξβώδεο. Ζ γεσινγία πεηξειαίνπ αζρνιείηαη κε ηελ θαλνληθή ξνή. Έξεπλεο γηα ηελ δηαπεξαηόηεηα πξαγκαηνπνίεζε ν Darcy. Πξνο ηηκή ηνπ νλνκάζηεθε ε κνλάδα κέηξεζεο ηεο δηαπεξαηόηεηαο Darcy. Ζ ζρέζε ηνπ Darcy θαζνξίδεηαη σο εμήο: V ή Q = k * A (Pi Po) L μ (1.2) Όπνπ: V ή Q ε πνζόηεηα ξνήο ξεπζηνύ δηα κέζνπ ηνκήο (ζε cm 3 /s ή m 3 /s) P i - P o ε δηαθνξά πίεζεο ζηα δύν άθξα (ζε dynes/cm 2 ή ζε Pa) A ε επηθάλεηα θάζεηεο ηνκήο ηνπ θπιίλδξνπ (ζε cm 2 ή ζε m 2 ) κ ην ημώδεο (ζε cp ή Pa.s) L ην κήθνο ηνπ πνξώδνπο (ζε cm ή ζε m) k ζπληειεζηήο δηαπεξαηόηεηαο (ζε darcy ή ζε m 2 ) O αλαινγηθόο ζπληειεζηήο k νλνκάδεηαη δηαπεξαηόηεηα. Ζ παξαπάλσ ζρέζε ηζρύεη κόλν γηα θαλνληθή ξνή. Έλα πέηξσκα έρεη δηαπεξαηόηεηα k=1d, όηαλ ην δείγκα έρεη L=1cm δηα κέζσ ηεο ηνκήο A=1cm 2 κε δηαθνξά πίεζεοζηα άθξα P1 - P2=1dyne/cm 2, ην ημώδεο ηνπ ξεπζηνύ κ=1p θαη πνζόηεηα ξνήο ηνπ ξεπζηνύ λα είλαη 1cm 3 /s. ηελ πξαγκαηηθόηεηα 1D είλαη πνιύ κεγάιε κνλάδα θαη γη απηό ρξεζηκνπνηείηαη σο κνλάδα κέηξεζεο ην md. Σα ζηξώκαηα απνζήθεπζεο παξνπζηάδνπλ ζπρλά κία δεπηεξεύνπζα δηαπεξαηόηεηα θαη πνξώδεο πνπ νθείινληαη ζηηο ξσγκέο θαη ζηηο δηαθιάζεηο. Κάζε εξγαζηεξηαθή εμέηαζε δεηγκάησλ κπνξεί λα έρεη νξηζκέλα ζθάικαηα. Ζ εθινγή θαηάιιεισλ δεηγκάησλ πεηξσκάησλ καο δίλεη κία αμηόινγε εηθόλα ηεο δηαπεξαηόηεηαο ησλ απνζεθεπηηθώλ ζηξσκάησλ πεηξειαίνπ. Καηά ηνλ εξγαζηεξηαθό ππνινγηζκό ηεο δηαπεξαηόηεηαο ρξεζηκνπνηνύληαη, είηε μεξόο αέξαο, είηε ην απνζηαγκέλν λεξό, αλάινγα κε ηε θύζε ηνπ πεηξώκαηνο. Σν ξεπζηό πνπ Γηνλπζηάδεο Δπγέληνο Έηνο: 2014

41 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΒΑΗΚΔΠΔΣΡΟΦΤΗΚΔΔΝΝΟΗΔ ζα ρξεζηκνπνηεζεί, δελ ζα πξέπεη λα πεξηέρεη πιηθό πνπ ζα απνηεζεί ζηνπο πόξνπο θαη ζα ηνπο θξάμεη. σήμα 3.2: Απεηθόληζε γξακκηθήο ξνήο σήμα 3.3:ηελ πξώηε ζρεκαηηθή αλαπαξάζηαζε ππάξρνπλ ζε έλα πέηξσκα κόλν θόθθνη άκκνπ κε κεγάιν ελεξγό πνξώδεο άξα θαη κεγάιε δηαπεξαηόηεηα. ηελ δεύηεξε αλαπαξάζηαζε πέξα από ηνπο θόθθνπο ππήξμε θαη ηζηκέλησζε κε απνηέιεζκα ηελ κείσζε ηνπ ελεξγνύ πνξώδνπο θαη ηεο δηαπεξαηόηεηαο. ηελ Σξίηε αλαπαξάζηαζε δελ ππάξρεη ελεξγό πνξώδεο νύηε δηαπεξαηόηεηα, δηόηη έρεη κεγάινπο θαη κηθξνύο θόθθνπο θαη ελδηάκεζα έρεη ελαπνηεζεί άξγηινο. Δπγέληνο I. Γηνλπζηάδεο Έηνο: 2014

42 ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Σ ΜΖΜΑ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σ ΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Π ΔΣΡΔΛΑΗΟΤ Κ ΑΗ Φ ΤΗΚΟΤ Α ΔΡΗΟΤ Κ ΑΗ Μ ΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ 3.3 ΦΤΗΚΖ ΡΑΓΗΔΝΔΡΓΔΗΑ (NATURAL RADIOACTIVITY) Ζ θπζηθή ξαδηελέξγεηα είλαη γηα ην θάζε έλα πέηξσκα κία εηδηθή ηδηόηεηα θαη έρεη ζρέζε κε ηα ξαδηελεξγά ζηνηρεία πνπ πεξηέρνληαη ζ απηό. Σα ζηνηρεία απηά αλήθνπλ ζηελ ζεηξά δηάζπαζεο: Uran Thorium Radium ή Kalium (K 40 ) Όια ηα ηδεκαηνγελή πεηξώκαηα πεξηθιείνπλ έλα πνζνζηό ξαδηελεξγώλ πιηθώλ. Σα νπνία πξνέξρνληαη είηε από άιια πεηξώκαηα, από ηελ θαηαζηξνθή ησλ νπνίσλ πξνήιζαλ ηα ηδήκαηα, είηε από ηνπο νξγαληζκνύο πνπ πξνζέιαβαλ ηα ξαδηελεξγά πιηθά δηα κέζνπ ησλ θπζηνινγηθώλ ηνπο ιεηηνπξγηώλ. Ζ πνζόηεηα ησλ ελ ιόγσ ξαδηελεξγώλ πιηθώλ πνηθίιε από ζηξώκα ζε ζηξώκα. Έρνπλ επηλνεζεί κέζνδνη κε ηηο νπνίεο κε ηηο νπνίεο κεηξάηαη ην ζρεηηθό πνζνζηό ξαδηελέξγεηαο, ε νπνία πξνέξρεηαη από ηα ζηξώκαηα πνπ ζπλαληώληαη ζην θξεάηην. Οη ξαδηελεξγέο αιιαγέο νθείινληαη ζηελ απζόξκεηε απνβνιή ελόο ππξήλα πδξνγόλνπ (αθηίλεο β ) ή ελόο ππξήλα ειίνπ (αθηίλεο α) από ηνλ ππξήλα ελόο ξαδηελεξγνύ ζηνηρείνπ. ε πνιιέο πεξηπηώζεηο ην θαηλόκελν απηό ζπλνδεύεηαη από ηελ γέλεζε ησλ δηεηζδπηηθόηαησλ αθηηλώλ γ. Με κήθε θύκαηνο ηεο ηάμεο ηνπ 10-8 έσο cm. Ζ κεγάιε δηεηζδπηηθόηεηα θαη ε ηδηόηεηα λα ηνλίδνπλ ηα αέξηα πνπ ζπλαληνύλ, καο παξέρεη ηελ δπλαηόηεηα εληνπηζκνύ ηνπο. 3.4 ΔΗΓΖ ΔΛΑΣΗΚΧΝ ΚΤΜΑΣΧΝ Όηαλ ηάζε (stress) εθαξκνζηεί απόηνκα ζε ζεκείν ειαζηηθνύ κέζνπ (π.ρ. κε ρηύπεκα ηνπ εδάθνπο κε έλα ζθπξί, κε ηελ πηώζε βάξνπο, ιόγσ ηερλεηήο έθξεμεο, θιπ) ή όηαλ ζην ζεκείν απηό απειεπζεξσζεί απόηνκα ελέξγεηα (π.ρ. ιόγσ δηάξξεμεο ησλ πεηξσκάησλ ζηελ εζηία ζεηζκνύ) πξνθαιείηαη παξακόξθσζε (deformation) ε νπνία δηαδίδεηαη ζην ειαζηηθό κέζν ππό κνξθή ειαζηηθώλ θπκάησλ. ε έλα ειαζηηθό θαη ηζόηξνπν κέζν άπεηξσλ δηαζηάζεσλ αλαπηύζζνληαη δύν είδε ειαζηηθώλ θπκάησλ ηα επηκήθεθύκαηα(compressionalwaves) θαη ηα εγθάξζηα θύκαηα (shearwaves), ηα νπνία νλνκάδνληαη θύκαηα ρώξνπ. Όηαλ όκσο, ην ειαζηηθό κέζν δελ επεθηείλεηαη ζην άπεηξν πξνο όιεο ηηο δηεπζύλζεηο αιιά πεξηνξίδεηαη από νξηζκέλε επηθάλεηα (π.ρ. ηελ επηθάλεηα ηεο Γεο) αλαπηύζζεηαη θαη έλα άιιν είδνο ειαζηηθώλ θπκάησλ, ηα επηθαλεηαθά θύκαηα, ηα νπνία δηαθξίλνληαη ζε θύκαηα Rayleigh θαη ζε θύκαηα Love. Απσή ηος Huygens: Κάζε ζεκείν ελόο κεηώπνπ θύκαηνο κπνξεί λα ζεσξεζεί όηη απνηειεί πεγή ελόο λένπ (δεπηεξνγελνύο) θύκαηνο Γηνλπζηάδεο Δπγέληνο Έηνο: 2014

43 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 3: ΒΑΗΚΔΠΔΣΡΟΦΤΗΚΔΔΝΝΟΗΔ Απσή ηος Fermat: ύκθσλα κε ηελ αξρή απηή ην θύκα ην νπνίν θζάλεη ζε νξηζκέλν ζεκείν από νξηζκέλε πεγή, αθνινπζεί ην ζπληνκόηεξν δξόκν από όινπο ηνπο δξόκνπο πνπ είλαη δπλαηόλ λα αθνινπζήζεη. Γειαδή αθνινπζεί απηόλ πνπ απαηηεί ηνλ ειάρηζην ρξόλν. 3.5 ΤΓΡΑΗΑ ΣΧΝ ΠΟΡΧΝ Μέζα ζηα πεηξώκαηα ζπλαληώληαη δύν είδε λεξώλ: ην ειεύζεξν θηλνύκελν λεξό θαη ην λεξό ζπγθξάηεζεο πνπ ζπγθξαηείηαη από δπλάκεηο ζπλάθεηαο. Σν λεξό ζπγθξάηεζεο επηθαιύπηεη κε έλα ιεπηό πδάηηλν πκέλην ηηο επηθάλεηεο ησλ θόθθσλ. Σα δύν απηά είδε λεξώλ, ε θξπζηαιιηθόηεηα θαη ν θνξεζκόο ζε πδξνγνλάλζξαθεο θαζνξίδνπλ ηελ ειεθηξηθή αληίζηαζε ησλ πεηξσκάησλ. Με ηελ αύμεζε ησλ ηόλησλ ζην λεξό, όηαλ δειαδή απμάλεηαη ε ζπγθέληξσζε αιάησλ κέζα ζ απηό, απμάλεηαη ε αγσγηκόηεηα. Ζ αγσγηκόηεηα απμάλεηαη επίζεο κε ηελ αύμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο. Σν αξγό πεηξέιαην θαη ην αέξην είλαη θαθνί αγσγνί θαη έρνπλ κηθξή αγσγηκόηεηα. 3.6 ΚΟΡΔΜΟ (SATURATION) Κνξεζκόο ζε λεξό S w νλνκάδεηαη ν ιόγνο ηνπ όγθνπ πνπ θαηαιακβάλεηαη από ην λεξό V w κέζα ζηνπο πόξνπο πξνο ην ζπλνιηθό όγθν V p : Sw = Vw Vp (1.3) Δθθξάδεηαη ζπλήζσο ζε πνζνζηό αιιά ζηνπο ππνινγηζκνύο ρξεζηκνπνηείηαη ν θαζαξόο αξηζκόο. Ζ αλαινγία ηνπ θελνύ ρώξνπ πνπ θαηαιακβάλεηαη από ην αξγό πεηξέιαην δίλεηαη από ηνλ ηύπν ηνπ θνξεζκνύ πεηξειαίνπ : S o = 1 - S w (1.4) 3.7 ΗΞΧΓΔ (VISCOSITY) Ημώδεο είλαη ε αληίζηαζε πνπ παξνπζηάδεη έλα ξεπζηό ζηελ ξνή ηνπ. μ ή η = τ (1.5) γ Όπνπ ε ην ημώδεο κεηξηέηαη ζε Poise ζην S.I.. Οη κνλάδα κέηξεζεο πνπ ρξεζηκνπνηείηαη πην ζπρλά είλαη ην cp επίζεο ρξεζηκνπνηείηαη θαη ην Pa.s σο κνλάδα κέηξεζεο, όπνπ 1 cp = 1 mpa.s. η είλαη ε δηαηµεηηθή ηάζε ζε Pa θαη ν ξπζµόο δηάηµεζεο ή ε θιίζε ηαρύηεηαο ζε s -1. Δπγέληνο I. Γηνλπζηάδεο Έηνο: 2014

44 ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Σ ΜΖΜΑ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σ ΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Π ΔΣΡΔΛΑΗΟΤ Κ ΑΗ Φ ΤΗΚΟΤ Α ΔΡΗΟΤ Κ ΑΗ Μ ΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Όζν κεγαιύηεξν είλαη ην ημώδεο ελόο ξεπζηνύ ηόζν κηθξόηεξε είλαη ε ξνή ηνπ θαη όζν κηθξόηεξν είλαη ην ημώδεο ελόο ξεπζηνύ ηόζν κεγαιύηεξε είλαη ε ξνή ηνπ. Όπσο γίλεηαη θαηαλνεηό ην ημώδεο επεξεάδεη θαη ηελ ξνή ηνπ πεηξειαίνπ κέζα ζηνπο θνξείο πεηξειαίνπ. Σν ημώδεο επεξεάδεηαη από ηελ ζεξκνθξαζία, όηαλ ε ζεξκνθξαζία απμάλεηαη ην ημώδεο κεηώλεηαη ελώ όηαλ ε ζεξκνθξαζία κεηώλεηαη απμάλεηαη ην ημώδεο. Δηδηθόηεξα ζε ζεξκνθξαζίεο όπσο απηέο πνπ επηθξαηνύλ ζε ζηξώκαηα κεζαίνπ βάζνπο, ε ηηκή ηνπ ημώδνπο ηνπ πεηξειαίνπ είλαη ην κηζό από όηη ζηελ επηθάλεηα. Δπίζεο δηαιπκέλν θπζηθό αέξην κέζα ζην αξγό πεηξέιαην κεηώλεη ζεκαληηθά ην ημώδεο ηνπ. Σν ημώδεο κεηώλεηαη όηαλ ππάξρνπλ ζπλζήθεο θνξεζκνύ. Γηνλπζηάδεο Δπγέληνο Έηνο: 2014

45 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΜΔΣΡΖΔΗΔΡΓΑΛΔΗΧΝLWD 4. ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4 ΜΔΣΡΖΔΗ ΔΡΓΑΛΔΗΧΝ LWD 4.1 ΔΡΓΑΛΔΗΑ ΜΔΣΡΖΖ ΑΝΣΗΣΑΖ Σα εξγαιεία κέηξεζεο αληίζηαζεο ρσξίδνληαη ζε δύν θαηεγνξίεο. Δξγαιεία θαηαγξαθήο εζηηαζκέλεο αληίζηαζεο, ηα νπνία είλαη θαηάιιεια γηα αγώγηκνπο πνιθνύο, πςειήο αληίζηαζεο ζρεκαηηζκνύο θαη γηα πιεκπξηζκέλε δώλε πςειήο αληίζηαζεο. Δξγαιεία θαηαγξαθήο επαγσγηθήο αληίζηαζεο, ηα απνδίδνπλ θαιύηεξα ζε ζρεκαηηζκνύο κεγάιεο αγσγηκόηεηαο θαη ιεηηνπξγνύλ ζε όισλ ησλ εηδώλ πνιθνύο ΔΡΓΑΛΔΗΟ ΜΔΣΡΖΖ ΔΣΗΑΜΔΝΖ ΑΝΣΗΣΑΖ (LWD LATERAL RESISTIVITY LOOGING TOOL) Ζ κέηξεζε εζηηαζκέλεο αληίζηαζεο παξέρεη κεηξήζεηο αληίζηαζεο ησλ ζρεκαηηζκώλ θαη ηελ ειεθηξηθή απεηθόληζε ησλ ηνηρσκάησλ ηνπ θξεαηίνπ. ε ζρέζε κε ηα εξγαιεία κε πνιπθιαδηθό θαιώδην, πξνζθέξεη ζθαηξηθή θάιπςε αιιά ρακειόηεξε θάζεηε θαη νξηδόληηα αλάιπζε (σήμα 4.1). Ζ δηάκεηξνο ηνπ θξεαηίνπ κπνξεί λα επεξεάζεη ηηο κεηξήζεηο. Σα αξρηθά εξγαιεία θαηαγξαθήο εζηηαζκέλσλ αληηζηάζεσλ είραλ σο αξρή ιεηηνπξγίαο λα αλαγθάδνπλ ην ξεύκα λα πεξάζεη από κία πεγή ειεθηξνδίνπ ζηνλ ζρεκαηηζκό θαη από εθεί πάιη πίζσ ζηνλ δέθηε ειεθηξνδίνπ. Μεηξηόηαλ ε δηαθνξά ηνπ ξεύκαηνο θαη ηεο ηάζεο πνπ επέζηξεθε ζην εξγαιείν. πκπεξαίλνληαλ έηζη ε αγσγηκόηεηα ηνπ ζρεκαηηζκνύ. Απηό όκσο δελ ήηαλ ηδηαίηεξα αθξηβήο ζε πην πνιύπινθνπο ζρεκαηηζκνύο. Αλαπηύρζεθαλ εξγαιεία πην εμεηδηθεπκέλα γηα λα κεηξνύλ ηελ πξαγκαηηθή αληίζηαζε ησλ ζρεκαηηζκώλ (R t ). ήκεξα αλαπηύρζεθε εξγαιείν κέηξεζεο αληίζηαζεο, (σήμα 4.2) ην νπνίν κπνξεί λα ρξεζηκνπνηεί θαη ην θνπηηθό άθξν σο πεγή. Δπηηξέπεη ηελ κέηξεζε ηεο θιήζεο ηνπ πεγαδηνύ. Δπηηξέπεη ηελ αλάιπζε ησλ δνκηθώλ αιιαγώλ ζην πεγάδη. Δπγέληνο I. Γηνλπζηάδεο Έηνο: 2014

46 ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Σ ΜΖΜΑ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σ ΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Π ΔΣΡΔΛΑΗΟΤ Κ ΑΗ Φ ΤΗΚΟΤ Α ΔΡΗΟΤ Κ ΑΗ Μ ΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Δπηηξέπεη ηελ επηινγή ζσζηήο ζέζεο, ώζηε λα γίλεη ππξελνιεςία θαη ηελ ζέζε όπνπ ζα κπνπλ νη ζσιήλεο επελδύζεσο. Δύξεζε ιεπηώλ ζηξσκάησλ πνπ θηινμελνύλ πδξνγνλάλζξαθεο. Δπηηξέπεη ηελ εύξεζε ηνπ βάζνπο ησλ πιεκκπξηζκέλσλ δσλώλ. Απηό ην εξγαιείν επηηξέπεη λα έρνπκε θάζεηε αλάιπζε κόιηο ιίγεο ίληζεο κεγαιύηεξεο απ όηη ην κήθνο ηνπ θνπηηθνύ άθξνπ, όηαλ ην εξγαιείν είλαη ηνπνζεηεκέλν αθξηβώο πάλσ από ην θνπηηθό άθξν. Σν δαθηπιηνεηδέο ειεθηξόδην 1in. πνπ είλαη ηνπνζεηεκέλν 3ft. πάλσ από ην θάησ άθξν ηνπ εξγαιείνπ, δίλεη θάζεηε αλάιπζε κόιηο 2 in..αλεμάξηεηα πνπ είλαη ηνπνζεηεκέλν ην εξγαιείν ζην BHA πξνζθέξεη βάζνο δηεξεύλεζεο 7in.. Δπηπξόζζεηα έρεη ηξία ειεθηξόδηα ηύπνπ θνπκπηώλ ηα νπνία πξνζθέξνπλ αβαζήο, κεζαίεο θαη βαζηέο επηθεληξσκέλεο κέηξεζεο αληίζηαζεο, θαζώο θαη αδηκνύζηα απεηθόληζε ηνπ θξεαηίνπ.απηέο νη εηθόλεο καο απνθαιύπηνπλ πιεξνθνξίεο γηα δνκή ηνπ ζρεκαηηζκνύ θαη ηεο ιηζνινγηθέο αιιαγέο. Σα ειεθηξόδηα είλαη δηακέηξνπ 1in. θαη είλαη ηνπνζεηεκέλα ζην εμσηεξηθό κέξνο ηνπ εξγαιείνπ πξνζηαηεπκέλα από ην πεξηβάιινλ ηνπ πεγαδηνύ, θαηά κήθνο ηνπ εξγαιείνπ, ώζηε λα δηεξεπλεζνύλ θιηκαθσηά δηαθνξεηηθά βάζε 1, 3 θαη 5 in.. Μεηξήζεηο αληίζηαζε θνπηηθνύ άθξνπ Γηα ηελ κέηξεζε αληίζηαζεο ζην θνπηηθό άθξν ν πνκπόο ρακειά (T2) παξάγεη έλα ξεύκα πνπ πεγαίλεη ζηνλ ζρεκαηηζκό. Έλα ειεθηξόδην απεηθόληζεο (M0) ηνπνζεηεκέλν θάησ από ην δαθηπιηνεηδέο ειεθηξόδην κεηξάεη ην ξεύκα ην νπνίν επηζηξέθεη από ηνλ ζρεκαηηζκό ζην εξγαιείν. Όηαλ ην εξγαιείν βξίζθεηαη ακέζσο κεηά ην θνπηηθό άθξν ηόηε ην απνηέιεζκα είλαη λα ιεηηνπξγεί θαη απηό σο ειεθηξόδην. Σν βάζνο δηεξεύλεζεο είλαη 12 in.. Μεηξήζεηο δαθηπιηνεηδνύο ειεθηξνδίνπ Οη πνκπνί ρακειά θαη ςειά (T1 & T2) παξάγνπλ ξεύκαηα, ηα νπνία ζπλαληώληαη δαθηπιηνεηδέο ειεθηξόδην. Σν ζύλνιν απηόλ ησλ ξεπκάησλ επηθεληξώλνληαη αθηηληθά κέζα ζηνλ ζρεκαηηζκό. Απηά ηα ξεύκαηα κπνξνύλ λα παξακνξθσζνύλ από ηα πεδία πνπ παξάγνληαη από ηνπο πνκπνύο θαζώο θαη από ηνλ ζρεκαηηζκό γύξν από ην εξγαιείν. Γη απηό ην εξγαιεία ρξεζηκνπνηεί ηελ ηερληθή ηεο θπιηλδξηθήο επηθέληξσζεο θαη παίξλεη κεηξήζεηο από ην θεληξηθό θαη ην ρακειόηεξν πελίν απεηθόληζεο (M0 & M2). Έηζη κεηώλεηαη ε παξακόξθσζε θαη δεκηνπξγεί κηα θαιύηεξε αληαπόθξηζε ηνπ δαθηπιηνεηδνύο ειεθηξνδίνπ. Σν δπλακηθό ηνπ δαθηπιηνεηδνύο ειεθηξνδίνπ θαη ηνπ β.δ.ζ. πνπ θηινμελεί ηνπο αηζζεηήξεο πξέπεη θξαηηέηαη ζηα ίδηα επίπεδα, ώζηε λα απνθεπρζεί ε παξεκβνιή Γηνλπζηάδεο Δπγέληνο Έηνο: 2014

47 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΜΔΣΡΖΔΗΔΡΓΑΛΔΗΧΝLWD κε ην ξεύκα. Σν ξεύκα πνπ απαηηείηε γηα λα κείλεη ζην απαηηνύκελν δπλακηθό ην δαθηπιηνεηδέο ειεθηξόδην κεηξηέηαη θαη ζπζρεηίδεηαη κε ηελ αληίζηαζε ησλ ζρεκαηηζκώλ. Δπεηδή είλαη ζηελό πεξίπνπ 4 cm, ην απνηέιεζκα είλαη λα έρνπκε κία θάζεηε αλάιπζε ησλ 5 cm. Μεηξήζεηο αληίζηαζεο ησλ ειεθηξνδίσλ θνπκπηώλ Σα ειεθηξόδηα απηά ιεηηνπξγνύλ κε ηνλ ίδην ηξόπν όπσο ην δαθηπιηνεηδέο ειεθηξόδην. Κάζε θνπκπί είλαη ειεθηξηθά απνκνλσκέλν από ζώκα ηνπ β.δ.ζ. αιιά παξακέλεη ζην ίδην δπλακηθό γηα λα απνθεπρζεί παξεκβνιή από ην πεδίν πνπ έρεη δεκηνπξγεζεί από ην ξεύκα. Σν ξεύκα πνπ απαηηείηαη γηα λα παξακείλνπλ ζην ίδην δπλακηθό ζπζρεηίδεηαη κε ηελ αληίζηαζε ηνπ πνιθνύ θαη ηνπ ζρεκαηηζκνύ. Ζ δηάκεηξνο ησλ θνπκπηώλ είλαη 4 cm, κπνξνύλ λα απνθηεζνύλ αδηκνύζηεο κεηξήζεηο θαη όζν πεξηζηξέθεηαη δεκηνπξγεί ηελ εηθόλα ηνπ θξέαηνο. σήμα 4.2: Απεηθόληζε ηνπ εξγαιείνπ RAB. σήμα 4.1: Απεηθόληζε ησλ κεηξήζεσλ ηνπ εξγαιείν κέηξεζεο θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο γεώηξεζεο (αξηζηεξά) θαη ηνπ αληίζηνηρνπ εξγαιείνπ πνιπθιαδηθνύ θαισδίνπ (δεμηά). Οη κεηξήζεηο κε ην δεύηεξν είλαη θαιύηεξεο αλάιπζεο αθόκα είλαη δπλαηή ε δηάθξηζε πνιύ ιεπηώλ ζηξσκάησλ. ηηο κεηξήζεηο ηνπ πξώηνπ νη κεηξήζεηο θαιύπηνπλ όιε ηελ δηάκεηξν ηνπ πεγαδηνύ. Δπγέληνο I. Γηνλπζηάδεο Έηνο: 2014

48 ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Σ ΜΖΜΑ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σ ΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Π ΔΣΡΔΛΑΗΟΤ Κ ΑΗ Φ ΤΗΚΟΤ Α ΔΡΗΟΤ Κ ΑΗ Μ ΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ ΔΡΓΑΛΔΗΟ ΚΑΣΑΓΡΑΦΧΝ ΔΠΑΓΧΓΗΚΖ ΑΓΧΓΗΜΟΣΖΣΑ - ΓΗΑΓΟΖ ΣΖ ΑΝΣΗΣΑΖ (LWDINDUCTION PROPAGATION RESISTIVITY LOOGING TOOL) Οη επαγσγηθήο αγσγηκόηεηαο κεηξήζεηο δεκηνπξγήζεθαλ γηα λα ρξεζηκνπνηνύληαη ζε πεγάδηα, όπνπ ε γεώηξεζε γίλεηαη κε πνιθνύο κε αγώγηκνπο. Γεκηνπξγείηαη έλα ελαιιαζζόκελν ξεύκαζηνπο πνκπνύο, ην νπνίν δεκηνπξγεί έλα ελαιιαζζόκελν ειεθηξνκαγλεηηθό πεδίν ζηνλ ζρεκαηηζκό,πνπ δεκηνπξγεί ξεύκα κέζα ζηνπο ζρεκαηηζκνύο θαηκεηξηέηαη από ηνπο δέθηεο. Τπνινγίδεη ηελ αγσγηκόηεηα ηνπ εθάζηνηε ζρεκαηηζκνύ θαη πγξώλ πνπ βξίζθνληαη ζ απηώλαπό ηελ εμαζζέλεζε ηνπ αξρηθνύ ζήκαηνο. Οπζηαζηηθά ινηπόλ, δηαβάδεη ηελ αγσγηκόηεηα ηελ νπνία ηελ κεηαθξάδεη κεηά ζε αληίζηαζε. ηηο επαγσγηθέοθαηαγξαθέο αληίζηαζεο θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο γεώηξεζεο ρξεζηκνπνηνύληαη ζπρλόηεηεο πςειόηεξεο απ όηη ζηηο επαγσγηθέο θαηαγξαθέο κε πνιπθιαδηθό θαιώδην. Μπνξεί λα κεηξεζεί ε αγσγηκόηεηα θαη ν βαζκόο αληίζηαζεο πνπ πξνβάιιεη έλα κέζσ ζηελ αγσγηκόηεηα. Σα εξγαιεία πνπ ρξεζηκνπνηνύληαη ζ απηέο ηηο κεηξήζεηο είλαη γλσζηά, σο εξγαιεία δηάδνζεο ηεο αληίζηαζεο (propagationresistivitytools) (σήμα 4.4), επεηδή κεηξάλε ηεο ηδηόηεηεο δηάδνζεο ησλ ειεθηξνκαγλεηηθώλ θπκάησλ, παξά έλα απόιπην ζήκα. Σα αξρηθά εξγαιεία επαγσγηθήο αγσγηκόηεηαο ρξεζηκνπνηήζεθαλ γηα ηελ αμηνιόγεζεο ησλ ζρεκαηηζκώλ. Καζώο ρξεζηκνπνηνύληαη γηα ηελ ζσζηή ηνπνζέηεζε ηεο γεώηξεζεο εληόο ηνπ ζρεκαηηζκνύ. Οη κεηξήζεηο πνπ παίξλνληαλ από ηα εξγαιεία, δελ πξνζδηόξηδε ηελ δηεύζπλζε ησλ κεηξήζεσλ. πλεπώο δελ πξνζδηόξηδε ηελ δηεύζπλζε ησλ ζρεκαηηζκώλ ή ησλ πγξώλ πνπ ππήξραλ πάλσ ή θάησ από ην εξγαιείν. Απηό νθεηιόηαλ ζηνλ ηξόπν κε ηνλ νπνίν ήηαλ ηνπνζεηεκέλνη νη δέθηεο θαη νη πεγέο ησλ εξγαιείσλ. Με ηελ εμέιημε ηα λέα εξγαιεία κπνξνύλ θαη πξνζδηνξίδνπλ ηελ δηεύζπλζε ησλ γύξσ ζρεκαηηζκώλ.καζώο ην εξγαιείν απηό πεξηζηξέθεηαη, ιακβάλνληαη κεηξήζεηο γηα ηελ αγσγηκόηεηα ησλ ζρεκαηηζκώλ. Βξίζθεη ηηο δώλεο κε πςειή θαη ρακειή αγσγηκόηεηα θαη δείρλεη ζε πηα δηεύζπλζε βξίζθνληαη (σήμα 4.5). Σα εξγαιεία απηά έρνπλ δηαθνξεηηθέο ζπρλόηεηεο ιεηηνπξγίαο θαη δηαθνξεηηθά βάζε δηεξεύλεζεο, θαζώο θαη δηαθνξεηηθέο θάζεηεο αλαιύζεηο. Γηα παξάδεηγκα ηα πξνεγνύκελεο γεληάο εξγαιεία έρνπλ δύν δηαθνξεηηθέο ζπρλόηεηεο 2Mhz θαη 400khz, ε πξώηε έρεη θαιύηεξε θάζεηε αλάιπζε ελώ ε δεύηεξε κεγαιύηεξν βάζνο δηεξεύλεζεο. Πιένλ ππάξρνπλ εξγαιεία πνπ ιεηηνπξγνύλ ζε ηξείο δηαθνξεηηθέο ζπρλόηεηεο 2Mhz 400khz θαη 100khz. Με βάζε δηεξεύλεζεο πνπ θηάλνπλ έσο 21 ft.. Σα 2Mhz ρξεζηκνπνηνύληαη γηα κεηξήζεηο θνληά ζην θξεάηην, βνεζνύλ ζηελ εύξεζε πνιύ ιεπηώλ απνζεθεπηηθώλ ζηξσκάησλ θαη ζην ζεκείν επαθήο κεηαμύ ηνπ Γηνλπζηάδεο Δπγέληνο Έηνο: 2014

49 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΜΔΣΡΖΔΗΔΡΓΑΛΔΗΧΝLWD λεξνύ θαη ηνπ θνηηάζκαηνο πεηξειαίνπ. Δλώ νη άιιεο δύν ζπρλόηεηεο κεηξάλε ζε κεγαιύηεξα βάζε αληίζηνηρα. Ζ απεηθόληζε ηνπ θξέαηνο θαη ησλ γύξν ζρεκαηηζκώλ είλαη ζε ηξηζδηάζηαηεκνξθή. Κάηη πνπ επηηξέπεη ηε επθνιόηεξε θαη θαιύηεξε πεδαιηνύρεζε θαη ηνπνζέηεζε ηνπ θξέαηνο εληόο ηνπ θνηηάζκαηνο. Δπίζεο επηηξέπνπλ ζηελ ζσζηόηεξε ράξαμε πνξείαο δηακέζνπ ηνπ θνηηάζκαηνο, κηαο θαη ην βάζνο δηεξεύλεζεο είλαη κεγάιν (σήμα 4.3). Σν πνζνζηό αθξηβήο ηνπνζέηεζεο ηνπ θξέαηνο εληόο ηνπ ηακηεπηήξα πεηξειαίνπ θηάλεη έσο θαη ην 98%. σήμα 4.3Υάξηο ζηελ δπλαηόηεηα λα βιέπεη βαζηά ην εξγαιείν ζηνλ ζρεκαηηζκό, δηαθξίλεη ηα όξηα ηνπ θνηηάζκαηνο λσξίο πξηλ βγεη από απηό. Έηζη γίλνληαη νη θαηάιιειεο ελέξγεηεο ώζηε απηό λα κείλεη εληόο απηνύ. Όπσο θαίλεηαη ζην ζρήκα, ελώ ππήξρε αξρηθόο ζρεδηαζκόο απ όπνπ ζα πεξλνύζε ε γεώηξεζε ππήξμε αιιαγή πνξείαο ηεο γεώηξεζεο έγθαηξα ώζηε λα κείλεη εληόο ηνπ θνηηάζκαηνο. Δπγέληνο I. Γηνλπζηάδεο Έηνο: 2014

50 ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Σ ΜΖΜΑ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σ ΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Π ΔΣΡΔΛΑΗΟΤ Κ ΑΗ Φ ΤΗΚΟΤ Α ΔΡΗΟΤ Κ ΑΗ Μ ΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ σήμα 4.5:Ζ απεηθόληζε ηεο νζόλεο ηνπ ρεηξηζηή πνπ βιέπεη ην άλσ όξην ηνπ ζρεκαηηζκνύ (θίηξηλνο ρξσκαηηζκόο) ζηνλ νπνίν βξίζθεηαη, ην ζεκείν πνπ βξίζθεηαη ε δηαηξεηηθή ζηήιε εληόο ηνπ ζρεκαηηζκνύ (θόθθηλνο ρξσκαηηζκόο), θαη ην θάησ όξην ηνπ ζρεκαηηζκνύ (κπιερξσκαηηζκόο). σήμα 4.4: Έλα εξγαιείν θαηαγξαθώλ επαγσγηθήο αγσγηκόηεηαο καδί κε ηελ παξάηαμε ησλ αηζζεηήξσλ. Απνηειείηαη από έμε κεηαδόηεο θαη ηέζζεξεηο δέθηεο. Πέληε κεηαδόηεο(σ1-σ5) είλαη έηζη δηαηεηαγκέλνη, ώζηε λα κεηαδίδνπλ αμνληθά ην ζήκα ζε ζρέζε κε ην εξγαιείν, ελώ ν έθηνο (Σ6) κεηαδίδεη ην ζήκα ηνπ εγθάξζηα ζε ζρέζε κε ηνλ άμνλα ηνπ εξγαιείνπ. Καη ζηα δύν ηνπ άθξα έρεη ηνπνζεηεκέλνπο δύν δέθηεο (R3,R4), νη νπνίνη είλαη θεθιηκέλνη ζε ζρέζε κε ηνλ άμνλα ηνπ εξγαιείνπ. Δπηπιένλ δύν δέθηεο είλαη ηνπνζεηεκέλνη ζην θέληξν θαη κε δηεύζπλζε ηνλ άμνλα ηνπ εξγαιείνπ ΔΡΓΑΛΔΗΟ ΚΑΣΑΓΡΑΦΧΝ ΜΔ ΑΚΣΗΝΔ Γ (LWD GAMMA RAY LOOGING TOOL) Μεηξά ην ζύλνιν ηεο θπζηθήο ξαδηελέξγεηαο πνπ εθπέκπεηαη από έλαλ ζρεκαηηζκό. Ζ ξαδηελέξγεηα απηή πξνέξρεηαη από ξαδηελεξγά ηζόηνπα K 40 potassium-40, Th 232 thorium θαη U 238 uranium. Μίαο θαη νη αθηίλεο γ εθπέκπνληαη από ηα ηζόηνπα, ζηαδηαθά κεηώλνληαη ζε ελέξγεηα ιόγσ ηεο ζύγθξνπζεο κε άιια άηνκα εληόο ησλ πεηξσκάησλ, έσο όηνπ νη αθηίλεο γ ζα έρνπλ ηόζε ρακειή ελέξγεηα, ώζηε λα απνξξνθώληαη από ηα ίδηα ηα πεηξώκαηα. Οη αθηίλεο γ πνπ θηάλνπλ ηειηθά ζην εξγαιείν κεηξώληαη από ηνλ αληρλεπηή. Σν εξγαιείν έρεη πεξηνξηζκέλν βάζνο δηεξεύλεζεο πεξίπνπ 30cm. Μεηξάεη ηελ ζπλνιηθή αθηηλνβνιία γ ζε κνλάδεο API. Πέξα από ηελ ζπλνιηθή ξαδηελέξγεηα ην Γηνλπζηάδεο Δπγέληνο Έηνο: 2014

51 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΜΔΣΡΖΔΗΔΡΓΑΛΔΗΧΝLWD εξγαιείν ιακβάλεη θαη θαζκαηηθέο δηαζθνπήζεηο αθηηλώλ γ. Οη νπνίεοκπνξνύλ λα μερσξίζνπλ ην πνζό ζπλεηζθνξάο ζηελ ζπλνιηθή αθηηλνβνιία γ ηνπ θάζε ηζνηόπνπ μερσξηζηά. Οη κνλάδεο κέηξεζεο θάζε ηζνηόπνπ είλαη γηα K 40 ζε %, γηα Th 232 ζε ppm θαη γηα U 238 ζε ppm. Οη δηάθνξεο αλαινγίεο ζηα πεηξώκαηα, απηώλ ησλ ηζνηόπσλ καο δίλνπλ κία εηθόλα γηα ηελ ζύζηαζε ησλ πεηξσκάησλ πνπ ζπλαληώληαη. Γηα παξάδεηγκα όηαλ βξίζθεηαη K 40 θαη Th 232 ππνδειώλνπλ ηελ παξνπζία αξγίινπ ζε έλα πέηξσκα. Ζ παξνπζία ζπγθέληξσζεο U 238 ζπζρεηίδεηαη έληνλακε νξγαληθή παξνπζία ζηνλ ζρεκαηηζκό.σέινο λα ηνληζζεί πσο όιεο νη κεηξήζεηο είλαη αδηκνύζηεο. Σν εξγαιείν αλάινγα κε ηελ δηάκεηξό ηνπ έρεη είηε έλαλ αληρλεπηή, είηε ηξεηοαληρλεπηέο ζε απόζηαζε πεξηκεηξηθά κεηαμύ ηνπο θαηά 120 (σήμα 4.7). Οη αληρλεπηέο είλαη ζε κνξθή ξάβδνπ από θξπζηάιινπο NaI. Δίλαη ζηεγαζκέλνη εληόο απιαθηώλ ζηελ εμσηεξηθή πιεπξά ηνπ θνξέα (σήμα 4.6), ώζηε λα κεησζεί ε απνξξόθεζε ηεο εηζεξρόκελεο ξαδηελέξγεηαο από ην β.δ.ζ. θαη λα ζσξαθίδεηαη ε πίζσ πιεπξά ηνπ αληρλεπηή. Γηα ηνλ ιόγσ απηόλ παίξλνληαη θαιύηεξεο πνηόηεηαο δεδνκέλα θαη νη κεηξήζεηο πνπ παίξλνληαη είλαη αδηκνύζηεο. Αμία ηεο κεζόδνπ: Γηαθξίλεη ηελ ιηζνινγηθή ζύζηαζε ησλ ζηξσκάησλ, έηζη κπνξεί λα βξεη ηα απνζεθεύηεθα ζηξώκαηα θαη λα ππνινγηζηεί ε πεξηεθηηθόηεηα ζε άξγηιν. Βνεζάεη ζηνλ ζπζρεηηζκό κε ηα γεηηληάδνληα θξεάηηα. Μπνξεί λα ππνινγίζεη ηελ θιήζε ησλ ζρεκαηηζκώλ. Δπεξεάδεηαη από: ηελ απόζηαζε από ην ηνίρσκα ηνπ πεγαδηνύ. από ηελ ππθλόηεηα θαη ηελ ζύζηαζε ηνπ πνιθνύ, πνπ κπνξεί λα απνξξνθά κεγάιν κέξνο ηεο ξαδηελέξγεηαο, ηδηαίηεξα αλ έρεη πςειή ππθλόηεηα, όπσο ν βαξύηεο (BaSO4) θαη ην ρισξηνύρν θάιην (KCl). Θα πξέπεη λα ζπλππνινγηζηεί ζηελ αμηνιόγεζε ησλ κεηξήζεσλ. Δπγέληνο I. Γηνλπζηάδεο Έηνο: 2014

52 ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Σ ΜΖΜΑ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σ ΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Π ΔΣΡΔΛΑΗΟΤ Κ ΑΗ Φ ΤΗΚΟΤ Α ΔΡΗΟΤ Κ ΑΗ Μ ΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ σήμα 4.7: Απεηθόληζε ηεο θάηνςεο ηνπ εξγαιείνπ ζηηο δύν δηαθνξεηηθέο δηακνξθώζεηο. σήμα 4.6: Σν εξγαιείν όπνπ δηαθξίλνληαη νη αληρλεπηέο πεξίπνπ ζηελ κέζε. 4.2 ΠΤΡΖΝΗΚΔ ΔΠΑΓΧΓΗΚΔ ΓΗΑΚΟΠΖΔΗ ΜΔ ΡΑΓΗΔΝΔΡΓΔ ΠΖΓΔ Ζ πξώηε δηαζθόπεζε κε ξαδηελεξγή πεγή έγηλε ζηα κέζα ηνπ εηθνζηνύ αηώλα, γηα ηελ κέηξεζε ησλ ηδηνηήησλ ηνπ ζρεκαηηζκνύ θαη ηνλ ππνινγηζκό ηνπ πνξώδνπο. Καηά ηελ δηάξθεηα ησλ εηώλ νη εηαηξίεο έρνπλ θάλεη κεγάια βήκαηα ζηελ κείσζε ησλ ξαδηελεξγώλ εθπνκπώλ, κε ηελ αλάπηπμε ζπγθεθξηκέλσλ δηαδηθαζηώλ γηα ηελ απνζήθεπζε, ηνλ ρεηξηζκό θαη ηελ ρξεζηκνπνίεζε ηνλ ξαδηελεξγώλ πεγώλ. Ζ απνζήθεπζε, ν ηαθηηθόο έιεγρνο θαη ε ηειηθή δηάζεζε ησλ ξαδηελεξγώλ πεγώλ ξπζκίδνληαη από ηηο ππξεληθέο αξρέο. Οη ξαδηελεξγέο δηαζθνπήζεηο ρσξίδνληαη ζηηο θαηαγξαθέο λεηξνλίσλ θαη ζηηο θαηαγξαθέο ππθλόηεηαο νη αηζζεηήξεο ησλ νπνίσλ ζηεγάδνληαη ζε έλαλ θνξέα β.δ.ζ.. Μεξηθέο θνξέο ηα εξγαιεία LWD ζθελώλνπλ κέζα ζην πεγάδη. Όηαλ νη ξαδηελεξγέο πεγέο δελ κπνξνύλ λα αλαθηεζνύλ, γίλνληαη ηέηνηεο ελέξγεηεο, ώζηε λα κεησζνύλ νη πεξηβαιινληηθέο επηπηώζεηο. Ζ δηαδηθαζία θνξηώζεσο ησλ ππξεληθώλ πεγώλ ζην εξγαιείν παίξλεη πην πνιιή ώξα, απ όηη νη θόξησζεο ηνπο ζε εξγαιεία πνιπθιαδηθνύ θαισδίνπ. ήκεξα κπνξνύλ λα αλαθηεζνύλ πην εύθνια νη ξαδηελεξγέο πεγέο, κέζσ ηεο δηαηξεηηθήο ζηήιεο κε ηελ βνήζεηα ελόο ζύξκαηνο. Απηό κπνξεί λα πξόζζεζε πην πνιύ ρξόλν ζηελ αλάθηεζε ηνπ BHA, αιιά κεηώλεη ηηο πεξηβαιινληηθέο επηπηώζεηο από ελδερόκελε θζνξά. Δθεί πνπ κόλν ην 35% ηνπ BHA αλαθηάηαη, νη ξαδηελεξγέο πεγέο κε ηελ κέζνδν ηεο αλάθηεζεο κέζσ ηεο δηαηξεηηθήο ζηήιεο κπνξνύλ λα αλαθηεζνύλ θαηά 85%. Γηνλπζηάδεο Δπγέληνο Έηνο: 2014

53 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΜΔΣΡΖΔΗΔΡΓΑΛΔΗΧΝLWD ΔΡΓΑΛΔΗΟ ΚΑΣΑΓΡΑΦΧΝ ΝΔΣΡΟΝΗΧΝ (LWD NEUTRON POROSITY LOGGING TOOL) κοπόρ: Ζ κέηξεζε ηνπ πνξώδνπο ησλ πεηξσκάησλ κέζσ εθπνκπήο λεηξνλίσλ από κία ξαδηελεξγή πεγή. Ζ κέηξεζε ηνπ πνξώδνπο κε ξαδηελεξγή πεγή, γίλεηαη κε ηελ εθπνκπή λεηξνλίσλ πςειήο ελέξγεηαο πξνο ηνλ ζρεκαηηζκό. Σα λεηξόληα ζηελ ζπλέρεηα ζπγθξνύνληαη κε ηα κόξηα ηνπ ζρεκαηηζκνύ θαη ράλνπλ ζηελ ζπλέρεηα ηελ ελέξγεηα ηνπο θαη απνξξνθώληαη. Λόγσ ηνπ όηη ε ελέξγεηα ησλ λεηξνλίσλ ράλεηαη πην απνηειεζκαηηθά, όηαλ απηά ζπγθξνύνληαη κε ηνπ ηδίνπ κεγέζνπο άηνκα. Σελ ίδηα κάδα πεξίπνπ κε ηα λεηξόληα έρνπλ ηα άηνκα πδξνγόλνπ Ζ, θαη απηά θαζνξίδνπλ ηνλ ξπζκό κείσζεο ηεο ελέξγεηαο ησλ λεηξνλίσλ. Από ηα λεηξόληα πνπ επηζηξέθνπλ ζηνπο δέθηεο ζπκπεξαίλεηαη ε πνζόηεηα ηνπ πδξνγόλνπ ζηνλ ζρεκαηηζκό, άξα θαη ην πνξώδεο απηνύ. ε ζρεκαηηζκνύο κε κεγάιν αξηζκό πδξνγόλνπ Ζ, ηα λεηξόληα επηβξαδύλνπλ θαη απνξξνθώληαη από ηνλ ζρεκαηηζκό γξήγνξα θαη ζε κηθξή απόζηαζε από ηελ πεγή. Έηζη ν ξπζκόο κέηξεζεο ησλ λεηξνλίσλ ζην εξγαιείν είλαη κηθξόο, ζε πεηξώκαηα κε πςειό πνξώδεο. ε ζρεκαηηζκνύο κε κηθξό αξηζκό πδξνγόλνπ Ζ, ηα λεηξόληα επηβξαδύλνπλ θαη απνξξνθώληαη από ηνλ ζρεκαηηζκό πην αξγά θαη ζε κεγαιύηεξε απόζηαζε από ηελ πεγή. Έηζη ν ξπζκόο κέηξεζεο ησλ λεηξνλίσλ ζην εξγαιείν είλαη κεγάινο, ζε πέηξσκα κε κηθξό πνξώδεο. Σν εξγαιείν (σήμα 4.8) απνηειείηαη από κία ξαδηελεξγή πεγή americiumoxideberyllium( 241 AmBe). Έρεη δύν δέθηεο, έλαο πνπ αληρλεύεη ηα επηζηξεθόκελα λεηξόληα ζε θνληηλή απόζηαζε θαη έλαο πνπ αληρλεύεη ηα λεηξόληα ζε καθξύηεξε απόζηαζε. Δίλαη ηνπνζεηεκέλνη πάλσ από ηελ πεγή ζε απόζηαζε 12in. θαη 24in. αληίζηνηρα. ε ηδαληθέο ζπλζήθεο ε θάζεηε ηνπο αλάιπζε είλαη 34 cm. Οη κεηξήζεηο είλαη επαίζζεηεο : ηα άηνκα Cl πνπ έρνπλ ηελ ίδηα ζπκπεξηθνξά κε ηα άηνκα H. Σα νπνία κπνξεί λα είλαη δηαιπκέλα κέζα ζηνλ πνιθό ή ζηα ξεπζηά ησλ ζρεκαηηζκώλ θαη νδεγεί ζηελ ππεξεθηίκεζε ηνπ πνξώδνπο ηνπ ζρεκαηηζκνύ. ηνλ ζρεκαηηζκό,όηαλ απηόο απνηειείηαη από αξγηιώδεο πέηξσκα δηόηη έρεη δεζκεπκέλν λεξό.οδεγεί επίζεο ζηελ ππεξεθηίκεζε ηνπ πνξώδνπο ηνπ ζρεκαηηζκνύ. Δπγέληνο I. Γηνλπζηάδεο Έηνο: 2014

54 ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Σ ΜΖΜΑ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σ ΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Π ΔΣΡΔΛΑΗΟΤ Κ ΑΗ Φ ΤΗΚΟΤ Α ΔΡΗΟΤ Κ ΑΗ Μ ΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ ηελ παξνπζία αέξησλ πδξνγνλαλζξάθσλ πνπ νδεγνύλ ζηελ ππνηίκεζε ηνπ πνξώδνπο. Λόγσ ηνπ δείθηε πδξνγόλνπ (HI) πνπ είλαη ρακειόο ζηνπο αέξηνπο πδξνγνλάλζξαθεο, ελώ γηα ην λεξό θαη ην πεηξέιαην ν δείθηεο πδξνγόλνπ είλαη παξαπιήζηνο ΔΡΓΑΛΔΗΟ ΚΑΣΑΓΡΑΦΧΝ ΠΤΚΝΟΣΖΣΑ (LWD DENSITY LOGGING TOOL) κοπόρ: Ζ κέηξεζε ηεο ππθλόηεηαο ηνπ ζρεκαηηζκνύ κέζσ ηεο εθπνκπήο αθηηλώλ γ από κία ξαδηελεξγή πεγή. Ζ κέηξεζε ηεο ππθλόηεηαο γίλεηαη κε εθπνκπή αθηηλώλ γ από ηελ πεγή πξνο ηνλ ζρεκαηηζκό. ηελ ζπλέρεηα νη αθηίλεο γ ράλνπλ ηελ ελέξγεηα ηνπο, ιόγσ ηεο ζύγθξνπζεο ηνπο κε ηα ειεθηξόληα ηνπ ζρεκαηηζκνύ θαη απνξξνθώληαη. Οη ρακειόηεξεο ελέξγεηαο αθηίλεο γ εληνπίδνληαη από ηνπο δέθηεο. Οη νπνίνη κεηξάλε ηελ ππθλόηεηα ηνπ πεηξώκαηνο ζε gr/cm 3 θαη κεηξάλε ηελ ηηκή θσηνειεθηξηθήο επίδξαζεο (PEF) ζε barns / ειεθηξόλην. Ζ ππθλόηεηα πνπ κεηξάεη ην εξγαιείν είλαη ην άζξνηζκα ηεο ππθλόηεηαο ηνπ θαζαξνύ πεηξώκαηνο θαη ησλ πγξώλ πνπ βξίζθνληαη ζηνπο πόξνπο. Έλαο ζρεκαηηζκόο κε πςειή ππθλόηεηα, έρεη κεγάιν αξηζκό ειεθηξνλίσλ. Ζ εμαζζέλεζε ησλ αθηηλώλ γ γίλεηαη κε γξήγνξν ξπζκό. Έηζη ν ξπζκόο θαηαγξαθήο ησλ επηζηξεθόκελσλ αθηηλώλ γ είλαη ρακειόο. Έλαο ζρεκαηηζκόο κε ρακειή ππθλόηεηα, έρεη ρακειό αξηζκό ειεθηξνλίσλ. Ζ εμαζζέλεζε αθηηλώλ γ γίλεηαη κε πην αξγό ξπζκό ζε ζρέζε κε ηνπο ζρεκαηηζκνύο πςειήο ππθλόηεηαο. Έηζη ν ξπζκόο θαηαγξαθήο ησλ επηζηξεθόκελσλ αθηηλώλ γ ζηνπο δέθηεο είλαη πςειόηεξνο. Σν εξγαιείν (σήμα 4.8) απνηειείηαη από κία ξαδηελεξγή πεγή cesium 137 Cs. Έρεη δύν δέθηεο νη νπνίνη είλαη ηνπνζεηεκέλνη ζε απόζηαζε 5in. θαη 12in. αληίζηνηρα θάησ από ηελ πεγή. Ο πξώηνο αληρλεύεη ηηο επηζηξεθόκελεο αθηίλεο γ ζε κηθξή απόζηαζε, ελώ ν δεύηεξνο ζε καθξύηεξε απόζηαζε. Ζ πεγή θαη νη δέθηεο είλαη ηνπνζεηεκέλνη έηζη, ώζηε λα εμέρνπλ ιίγν από ην δηαηξεηηθό ζηέιερνο, γηα λα κεησζεί έηζη ε επίδξαζε ηνπ θξέαηνο ζηηο κεηξήζεηο. Μεηξάεη ηελ ππθλόηεηα ηνπ πεηξώκαηνο καδί κε ην πγξό πνπ βξίζθεηαη ζηνπο πώξνπο ηνπ. Μπνξεί θαη εμαθξηβώλεη ηελ ιηζνινγηθή ζύζηαζε ηνπ πεηξώκαηνο. Γηνλπζηάδεο Δπγέληνο Έηνο: 2014

55 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΜΔΣΡΖΔΗΔΡΓΑΛΔΗΧΝLWD Μπνξεί λα ππνινγηζηεί ην πνξώδεο ηνπ πεηξώκαηνο. Αλ γλσξίδνπκε ηελ ππθλόηεηα ηνπ ρσξίο ηνπο πόξνπο, θαζώο θαη ηελ ππθλόηεηα ηνπ πγξνύ πνπ βξίζθεηαη ζηνπο πόξνπο. Σνπ νπνίνπ ζπλήζσο ε ππθλόηεηα είλαη θνληά ζην 1. Οη κεηξήζεηο επεξεάδνληαη από: Σελ δηάκεηξν ελόο θξέαηνο, κηαο θαη ην βάζνο δηεξεύλεζεο είλαη ζρεηηθά κηθξό. Ζ απόζηαζε ησλ αηζζεηήξσλ από ηα ηνηρώκαηα ζα πξέπεη λα είλαη κηθξόηεξε ηεο ίληζαο, ώζηε λα είλαη θαιή ε κέηξεζε κε αθξίβεηα ζηηο κεηξήζεηο ζην ±0,015gr/cm 3. Σνλ πνιθό πνπ ρξεζηκνπνηείηαη, ζπλήζσο όηαλ απηόο είλαη πςειήο ππθλόηεηαο, όπσο πνιθνί πνπ πεξηέρνπλ βαξύηε. ΔΞΔΛΖΞΔΗ Όηαλ έλα εξγαιείν LWD εγθαηαιείπεηαη ζε έλα θξεάηην θαη έρεη ξαδηελεξγή πεγή, νη θίλδπλνη ησλ πεξηβαιινληηθώλ επηπηώζεσλ είλαη κεγάινη. Αξθεί λα ζθεθηεί θαλείο πσο νη ξαδηελεξγέο πεγέο 241 AmBe θαη 137 Cs έρνπλ ρξόλν εκηδσήο 432 ρξόληα θαη 30,2 ρξόληα αληίζηνηρα. Ηδηαίηεξα ην 241 AmBe ην νπνίν δηαζπάηαη ζε neptunium 237 Np ην νπνίν είλαη ξαδηελεξγό θαη έρεη ρξόλν εκηδσήο 2 εθαηνκκύξηα ρξόληα. ε ζπλδπαζκό κε ηελ απζηεξνπνίεζε ησλ λόκσλ γηα ηελ ρξεζηκνπνίεζε ππξεληθώλ, ε βηνκεραλία θαηαζθεπήο εξγαιείσλ, αλαδεηώληαο ιηγόηεξν επηθίλδπλεο κεζόδνπο, θαηέιεμε ζηελ αλάπηπμε ηεο παικηθήο γελλήηξηαο παξαγσγήο λεηξνλίσλ (Pulsedneutrongenerator, PNG) ζηηο αξρέο ηεο δεθαεηίαο ηνπ 1990, κε ζηόρν ηελ αλεμαξηεηνπνίεζε από ηηο ππξεληθέο πεγέο. ηα λέαο ηερλνινγίαο εξγαιεία LWD (σήμα 4.9) νη ξαδηελεξγή πεγή εθπνκπήο λεηξνλίσλ αληηθαηαζηάζεθε από πεγή PNG. Οη νπνία κπνξεί λα ιεηηνπξγεί έκκεζα σο πεγή γηα ηηο αθηίλεο γ, αιιά εγθαηαιείθζεθε ε ηδέα, δηόηη δελ κπνξνύζε λα ιεθζνύλ κεηξήζεηο PEF. Απηό έδσζε ηελ δπλαηόηεηα λα ηνπνζεηεζεί ζε θαιύηεξε ζέζε ε ξαδηελεξγή πεγή αθηηλώλ γ. Δπγέληνο I. Γηνλπζηάδεο Έηνο: 2014

56 ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Σ ΜΖΜΑ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σ ΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Π ΔΣΡΔΛΑΗΟΤ Κ ΑΗ Φ ΤΗΚΟΤ Α ΔΡΗΟΤ Κ ΑΗ Μ ΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σν εξγαιείν ηξνθνδνηείηαη κε ελέξγεηα από κία ηνπξκπίλα, ε νπνία ιεηηνπξγεί κόλν όηαλ ππάξρεη θπθινθνξία πνιθνύ δηακέζνπ ησλ δηαηξεηηθώλ ζηειερώλ. Ζ πεγή παξάγεη θαη ζηέιλεη ζηνλ ζρεκαηηζκό λεηξόληα, απηά δηαζθνξπίδνληαη ράλνπλ ηελ ελέξγεηα ηνπο θαη κεξηθά ζπιιακβάλνληαη από άηνκα Ζ. Σα λεηξόληα πνπ επηζηξέθνπλ ζηνπο δέθηεο θαηαγξάθνληαη. Σα άηνκα Ζ πνπ έρνπλ ζπιιάβεη ηα λεηξόληα εθπέκπνπλ αθηίλεο γ. Ζ πεγή παξάγεη πέληε θνξέο πεξηζζόηεξα λεηξόληα θαη ηξείο θνξέο ηελ ελέξγεηα ζε ζρέζεκε ηελ πξνεγνύκελε ξαδηελεξγή πεγή. Δίλαη πην αθξηβήο ζηηο κεηξήζεηο, ην βάζνο δηεξεύλεζεο ζηνλ ζρεκαηηζκό είλαη πην κεγάιν θαη επεξεάδεηαη ιηγόηεξν από ηελ δηάκεηξν ηνπ θξεαηίνπ. σήμα 4.9: Απεηθόληζε ηεο ιεηηνπξγίαο ελόο εξγαιείνπ LWD κε πεγή PNG ρσξίο λα ππάξρεη ξαδηελεξγή πεγή αθηηλώλ γ. σήμα 4.8: Απεηθόληζε ελόο εξγαιείνπ LWD κε ξαδηελεξγέο πεγέο. 4.3 ΔΡΓΑΛΔΗ ΓΗΑΓΡΑΦΔΗΧΝ ΠΤΡΖΝΗΚΖ ΜΑΓΝΖΣΗΚΖ ΑΠΖΥΖΖ (LWD NUCLEAR MAGNETIC RESONANCE LOGGING TOOL, NMR) Ζ κέζνδνο απηή έρεη εκθαληζηεί από ηα κέζα ηνπ 60. Σν αληίζηνηρν εξγαιείν θαηαγξαθέο θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο γεώηξεζεο εκθαλίζηεθε ζηα ηέιε ηνπ 90, ε αξρή ιεηηνπξγίαο ηνπ είλαη ίδηα κε απηή ηνπ εξγαιείνπ πνιπθιαδηθνύ θαισδίνπ. Πνιώλεη ηνπο ππξήλεο πδξνγόλνπ πνπ ππάξρνπλ ηξηγύξσ ζηνπο ζρεκαηηζκνύο, κε ηελ βνήζεηα κόληκνπ καγλεηηθνύ πεδίνπ πνπ δεκηνπξγείηαη από καγλήηεο. Ο ρξόλνο πνπ ζέινπλ νη Γηνλπζηάδεο Δπγέληνο Έηνο: 2014

57 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΜΔΣΡΖΔΗΔΡΓΑΛΔΗΧΝLWD ππξήλεο κέρξη λα πνισζνύλ, θάηη πνπ κπνξεί λα δηαξθέζεη κεξηθά δεπηεξόιεπηα ζπκβνιίδεηαη κε T1 ζε sec.. Όηαλ δηαηαξαρηεί ε πόισζε ησλ ππξήλσλ ηνπ πδξνγόλνπ, από κία ξαδηνζπρλόηεηα πνπ δεκηνπξγείηαη κε ηελ βνήζεηα κίαο θεξαίαο. Οη ππξήλεο παίξλνπλ κία θιίζε θάζεηε πξνο ην κόληκν καγλεηηθό πεδίν θαη επζπγξακκίδνληαη κε ην ηζρπξό παξνδηθό καγλεηηθό πεδίν πνπ δεκηνπξγείηαη από ηελ θεξαία. Σα πξσηόληα απηά δεκηνπξγνύλ έλα ηαιαληεπόκελν καγλεηηθό πεδίν, ην νπνίνεθπέκπεη κία ρακειήο ηζρύνο ξαδηνζπρλόηεηα, ε νπνία είλαη κεηξήζηκε, αιιά θζίλεη πνιύ γξήγνξα. Ο ξπζκόο κε ηνλ νπνίν ράλεη ην πξσηόλην ηελ επζπγξάκκηζε κε ην παξνδηθό καγλεηηθό πεδίν ζπκβνιίδεηαη κεt 2 ζεsec.. Σν εξγαιείν κπνξεί λα κεηξήζεη T 1 ή T 2 ή θαη T 1 θαη T 2 ηαπηόρξνλα. Πξνηηκάηε από ηηο πεξηζζόηεξεο εηαηξίεο λα παίξλεηαη ε κέηξεζε T 2, δηόηη ε κέηξεζε T 1 αξγή πεξηζζόηεξν από ηελ T 2. Δπίζεο νη κεηξήζεηο πνπ παίξλνληαη ζην ίδην ρξνληθό δηάζηεκα είλαη πεξηζζόηεξεο κε ηελ κέηξεζε ηνπ T 2 θαη έρνπλ κεγαιύηεξε θάζεηε αλάιπζε.δπηπιένλ ζέιεη πξνζνρή ζε πην ζεκείν ηνπ BHA είλαη ηνπνζεηεκέλν ην εξγαιείν, δηόηη ην καγλεηηθό πεδίν κπνξεί λα επεξεάζεη άιιεο κεηξήζεηο. Σν εξγαιείν ζηεγάδεηαη ζην εζσηεξηθό ηνπ β.δ.ζ.. Έρεη δύν ζσιελνεηδήο καγλήηεο από Samariumcobalt (SmCo) πνπ δεκηνπξγνύλ έλα καγλεηηθό ηζρύνο 60 gauss θαη κία ζσιελνεηδήο θεξαία 4in. αλάκεζα ζηνπο δύν καγλήηεο. Έρεη έλα ζηαζεξνπνηεηή όζν γίλεηαη πην θνληά ζηνπο καγλήηεο θαη ζηελ θεξαία, θαη κία κνλάδα παξαγσγήο ελέξγεηαο. Ζδηάκεηξνοδηεξεύλεζεο είλαη 14in. γύξσ από ην εξγαιείν θαη έρεη ύςνο 6in..Αλάινγα ηελ απόζηαζε ηνπ εξγαιείνπ από ηνπο ζρεκαηηζκνύο έρεη δηαθνξεηηθά βάζε δηεξεύλεζεο εληόο ηνπ πεηξώκαηνο. Ζ παξνρή ελέξγεηαο έξρεηαη από κία ηνπξκπίλα πνιθνύ. Ζ αξία ηηρ μεθόδος: Τπνινγηζκόο ηνπ ζπλνιηθνύ πνξώδνπο Τπνινγηζκόο ηεο δηαπεξαηόηεηαο Τπνινγηζκόο ηνπ ειεύζεξνπ θαη ηνπ δεζκεπκέλνπ πγξνύ ζηνπο πόξνπο ησλ πεηξσκάησλ Γηαθξίλεη ην βαξύ πεηξέιαην θαη ηελ πίζζα θαη αμηνινγεί ηπρόλ ύπαξμε αεξίνπ. Δπηπεάζεηαι από: Σεο πιεπξηθέο θηλήζεηο ηνπ εξγαιείνπ, δηόηη αιιάδεη ηνλ πξνο πόισζε όγθνθαη ηελ επηθάλεηα πξνο δηεξεύλεζε. Απηό κπνξεί λα έρεη σο απνηέιεζκα ηελ αλεπαξθή πόισζε ησλ αηόκσλ. Μπνξεί λα κεηξηαζηεί ην θαηλόκελν απηό κε ηελ Δπγέληνο I. Γηνλπζηάδεο Έηνο: 2014

58 ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Σ ΜΖΜΑ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σ ΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Π ΔΣΡΔΛΑΗΟΤ Κ ΑΗ Φ ΤΗΚΟΤ Α ΔΡΗΟΤ Κ ΑΗ Μ ΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ πξνζζήθε ηνπ ζηαζεξνπνηεηή, ρακειόηεξν ξπζκό δηάηξεζεο θαη κε επηηαρπλζηόκεηξαπνπ ππνινγίδνπλ ηηο πιεπξηθέο θηλήζεηο ηνπ εξγαιείνπ. σήμα 4.10: Όςε ηνπ ηξόπνπ ιεηηνπξγίαο ηνπ εξγαιείνπ. Όπνπ εηθνλίδνληαη ηα δύν κόληκα καγλεηηθά πεδία κε κπιε ρξώκα θαη ην παξνδηθό καγλεηηθό πεδίν κε θόθθηλν ρξώκα. Γηαθξίλνληαη δύν καγλήηεο κε κπιε θόθθηλν ρξώκα θαη αλάκεζα ηνπο είλαη ε θεξαία πνπ δεκηνπξγεί έλα παξνδηθό καγλεηηθό πεδίν. 4.4 ΔΡΓΑΛΔΗΟ ΑΚΟΤΣΗΚΧΝΚΑΣΑΓΡΑΦΧΝ(LWD ACOUSTIC LOGGING TOOL) Με ηηο αθνπζηηθέο θαηαγξαθέο κεηξηέηαη ν ρξόλνο πνπ ζέιεη έλα ερεηηθό θύκαλα ηαμηδέςεη από ηνλ πνκπό δηακέζνπ ηνπ πνιθνύ, ζηνπο ζρεκαηηζκνύο θαη πάιη πίζσ ζηελ δηάηαμε ησλ δεθηώλ κέζσ ηνπ πνιθνύ (σήμα 4.13). Ο ρξόλνο πνπ κεηξάεη είλαη ν ζπλνιηθόο ρξόλνο πνπ ρξεηάζηεθε λα δηαζρίζεη ην θύκα ηα πξνεγνύκελα κέζα. Ζ κέηξεζε πνπ παίξλεηαη είλαη ε ηαρύηεηα ηνπ ήρνπ κέζα ζηνπο αληίζηνηρνπο ζρεκαηηζκνύο. Ζ κνλάδα κέηξεζεο εθθξάδεηαη σο ρξόλνο δηαδξνκήο αλά κνλάδα κήθνπο μs ή μs m ft. Αθξηβώο αληίζεηεο κνλάδεο ηεο ηαρύηεηαο θαη αλαθέξεηαη σο δπζθηλεζία (Γt) (Πίνακαρ 2). Όπνπ ην Γt c είλαη γηα ηα επηκήθε θύκαηα (compressionalwave) θαη Γt s γηα ηα εγθάξζηα θύκαηα (shearwave). Ζ ηαρύηεηα δηάδνζεοv ησλ θπκάησλ είλαη κεγαιύηεξε ζε ζρεκαηηζκνύο ρσξίο πόξνπο, απ όηη ζηνλ ίδην ζρεκαηηζκό αιιά κε πόξνπο. Όπνπ ην V p ηαρύηεηα ησλ επηκεθώλ θπκάησλ V s ηαρύηεηα ησλ εγθάξζησλ Γηνλπζηάδεο Δπγέληνο Έηνο: 2014

59 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΜΔΣΡΖΔΗΔΡΓΑΛΔΗΧΝLWD θπκάησλ. Ζ αλαινγία V p /V s βνεζάεη ζην λα βξεζεί ην βέιηηζην ζεκείν ηνπνζέηεζεο ηεο γεώηξεζεο εληόο ηνπ θνηηάζκαηνο. Σα εξγαιεία θαηαγξαθήο ερεηηθώλ θπκάησλ θαηά ηελ δηάξθεηα ησλ γεσηξήζεσλ, πξσηνεκθαλίζηεθαλ ζηα κέζα ηνπ Αξρηθά ρξεζηκνπνηνύζε κνλνπνιηθή πεγή παξαγσγήο επηκεθώλ θπκάησλ. Ζ πεγή απηή παξήγαγε ερεηηθνύο παικνύο. Σν κέξνο ηεο ελέξγεηαο πνπ δηαζιάηαη, θαζώο πξνζπίπηεη ζην πέηξσκα ηαμηδεύεη κέζα ζηνπο ζρεκαηηζκνύο θαη θαηά κήθνο ησλ ηνηρσκάησλ ηνπ πεγαδηνύ, ζύκθσλα κε ηνλ λόκν ηνπ Snell. Σν επίκεθεο θύκα, πνπ ηαμηδεύεη θαηά κήθνο ησλ ηνηρσκάησλ ηνπ πεγαδηνύ, δηαδίδεηαη κε κεγαιύηεξε ηαρύηεηα απ όηη ην επίκεθεο θύκα ζηνλ πνιθό, δηόηη είλαη πην ππθλό απ όηη ην πγξό. ύκθσλα κε ηνλ λόκν ηνπ Huygens, ην θύκα πνπ δηαδίδεηαη θαηά κήθνο ησλ ηνηρσκάησλ ηνπ πεγαδηνύ, ιεηηνπξγεί ην ίδην σο πεγή λέσλ θπκάησλ. Δπίζεο έλα κέξνο ηνπ δηαζιώκελνπ επηκήθνπο θύκαηνο κεηαηξέπεηαη ζε εγθάξζην θύκα. ε γξήγνξνπο ζρεκαηηζκνύο, δειαδή όηαλ Γt cπνιθνύ >Γt sζρεκαηηζκνύ, κπνξνύλ λα αληρλεπηνύλ νη ηαρύηεηεο δηάδνζεο ησλ επηκεθώλ θαη ησλ εγθάξζησλ θπκάησλ. Δλώ ζε αξγνύο ζρεκαηηζκνύο, δειαδή όηαλ Γt cπνιθνύ <Γt sζρεκαηηζκνύ, δελ παξάγνληαη θαηά ηελ δηάζιαζε εγθάξζηα θύκαηα θαη αληρλεύνληαη κόλν επηκήθε θύκαηα (σήμα 4.11). Απηόο ν πεξηνξηζκόο ηεο κνλνπνιηθήο πεγήο νδήγεζε ζηελ αλάπηπμε ηεο δηπνιηθήο πεγήο. Γεκηνπξγεί θύκαηα θάκςεο, ηνλ νπνίνλ ε ηαρύηεηα ηνπο πνηθίιεη αλάινγα κε ηελ ζπρλόηεηα ηνπο. ε ρακειέο ζπρλόηεηεο ηαμηδεύνπλ ζηελ ίδηα ηαρύηεηα κε ηα εγθάξζηα θύκαηα. Έηζη κπνξνύλ λα ζπιιερηεί Γt sζρεκαηηζκνύ αθόκε θαη ζε αξγνύο ζρεκαηηζκνύο. Οη κεηξήζεηο πνπ ιακβάλνληαη κε ηελ δηπνιηθή πεγή είλαη αδηκνύζηεο. Δπεηδή αλάκεζα ζηα θύκαηα θάκςεο ηεο πεγήο πνπ δηαπεξλνύλ ην δηαηξεηηθό ζηέιερνο θαη ηα ζήκαηα πνπ ζηελ ζπλέρεηα έξρνληαη από ηνλ ζρεκαηηζκό, ππήξμε κεγάιε παξεκβνιή ζηηο κεηξήζεηο. Τπήξμε ε δεκηνπξγία ηεο ηεηξαπνιηθήο πεγήο, ηεο νπνίαο επίζεο ηα θύκαηα έρνπλ ηαρύηεηα αλάινγα κε ηελ ζπρλόηεηα εθπνκπήο. ε πνιύ ρακειέο ζπρλόηεηεο ηα θύκαηα ζπκπεξηθέξνληαη ζαλ ηα εγθάξζηα θύκαηα, αιιά ε αλίρλεπζε ηνπο είλαη πην πνιύπινθε. Δπίζεο εμαηηίαο ηεο ρακειήο ηνπο ζπρλόηεηαο ην ζήκα εμαζζελεί εύθνια θαη έηζη κπνξεί ε ηαρύηεηα δηάδνζεο λα είλαη ηειηθά ιίγν ρακειόηεξε απ όηη ησλ εγθάξζησλ θπκάησλ. ήκεξα ρξεζηκνπνηνύληαη θπξίσο εξγαιεία πνιιαπιώλ ζπρλνηήησλ (σήμα 4.12), δειαδή έρνπλ δύν πεγέο ζην ίδην εξγαιείν κνλνπνιηθή θαη ηεηξαπνιηθή. Σν εύξνο ησλ ζπρλνηήησλ ησλ πεγώλ είλαη από 1kHz 20kHz. Δίλαη εμνπιηζκέλν κε κηα δηάηαμε από 48 δέθηεο. Οη νπνίνη είλαη ηνπνζεηεκέλνη ζε ζπζηνηρίεο αλά ηεηξάδεο ζε πξνζηαηεπηηθά Δπγέληνο I. Γηνλπζηάδεο Έηνο: 2014

60 ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Σ ΜΖΜΑ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σ ΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Π ΔΣΡΔΛΑΗΟΤ Κ ΑΗ Φ ΤΗΚΟΤ Α ΔΡΗΟΤ Κ ΑΗ Μ ΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ απιάθηα γύξν από ην θνξέα β.δ.ζ. αλά 90 θαη ε απόζηαζε θαηά κήθνο κεηαμύ ηνπο είλαη 4 in. θαη έρεη κεγάιε κλήκε. Ζ ηζρύο κπνξεί λα παξέρεηαη είηε από κία κπαηαξία είηε από κία ηνπξκπίλα. Ζ αξία ηηρ μεθόδος: Βνεζάεη ζηνλ πξνζδηνξηζκό ηεο δηεύζπλζεο ησλ ξεγκάησλ Βνεζάεη ζηνλ πξνζδηνξηζκό ηεο πίεζεο ησλ πόξσλ. Δληνπίδνληαο ζρεκαηηζκνύο πςειήο πίεζεο, νη νπνίνη αλ δελ πξνζερζνύλ κπνξνύλ λα απνδεηρζνύλ θαηαζηξνθηθνί. Πξνζδηνξίδεη ην πνξώδεο ηνπ πεηξώκαηνο, από ηνλ παξαθάησ ηύπν: Φ= Δtlog Δtmatrix Δtfluid Δtmatrix Όπνπ Φ ην πνξώδεο, Γt log ην απνηέιεζκα ησλ αθνπζηηθώλ δηαγξαθηώλ, Γt matrix ν ρξόλνο δηαδξνκήο ζε θαζαξά πεηξώκαηα θαη Γt fluid ν ρξόλνο δηαδξνκήο ζηα ξεπζηά ησλ πόξσλ Βνεζά ζηελ επηινγή ηεο ζσζηήο ππθλόηεηαο θαη εηδηθνύ βάξνπο γηα ηνλ πνιθό, γηα λα δηαηεξεζεί ε ζηαζεξόηεηα ηνπ πεγαδηνύ. Αληρλεύεη ηελ εηζξνή θπζηθνύ αεξίνπ θαη πεηξειαίνπ, ε νπνία ζπκβαίλεη όηαλ δηαηξεζεί έλαο πνξώδεο ζρεκαηηζκόο πςειήο πίεζεο. Καη κπνξεί λα νδεγήζεη αλ δελ πξνζερζεί ζε blowout. Δμαθξίβσζε ηεο ιηζνινγηθήο ζύζηαζεο, κέζσ ηεο ζπζρέηηζεο ηνπ βάζνπο κε ηεο επηθαλεηαθέο ζεηζκηθέο κεηξήζεηο. Δληνπίδνληαη ζεκεία ηα νπνία είλαη επελδπκέλα κε ζσιήλεο επελδύζεσο θαζώο θαη ην ύςνο ηεο ηζηκέλησζεο. Καη ηα ζεκεία ζηα νπνία ζα ηνπνζεηεζνύλ ζσιήλεο επελδύζεσο. Δξαπηάηαι από : Κπξίσο από ειαζηηθέο ζηαζεξέο ηνπ Lamé κ θαη ι θαη ηελ ππθλόηεηα ξ ηνπ κέζνπ δηάδνζεο ηνπ θύκαηνο. Σελ ζέζε ηνπ εξγαιείνπ εληόο ηνπ πεγαδηνύ Από ηηο ζπλζήθεο πνπ επηθξαηνύλ εληόο ηνπ πεγαδηνύ Από ηηο ηδηόηεηεο ηνπ πνιθνύ Γηνλπζηάδεο Δπγέληνο Έηνο: 2014

61 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΜΔΣΡΖΔΗΔΡΓΑΛΔΗΧΝLWD σήμα 4.12: Απεηθόληζε ηνπ εξγαιείνπ αθνπζηηθώλ δηαζθνπήζεσλ. Αξηζηεξά κε ρξπζό απεηθνλίδεηαη ε πεγή θαη δεμηά ζε ρξπζό νη δέθηεο. σήμα 4.11:Αξηζηεξά ε ζπκπεξηθνξά ελόο γξήγνξνπ ζρεκαηηζκνύ θαη δεμηά ε ζπκπεξηθνξά ελόο αξγνύ ζρεκαηηζκνύ κε κία κνλνπνιηθή πεγή. Πίνακαρ 2: Μεξηθέο ραξαθηεξηζηηθέο ηηκέο κεξηθώλ κέζσλ Δπγέληνο I. Γηνλπζηάδεο Έηνο: 2014

62 ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Σ ΜΖΜΑ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σ ΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Π ΔΣΡΔΛΑΗΟΤ Κ ΑΗ Φ ΤΗΚΟΤ Α ΔΡΗΟΤ Κ ΑΗ Μ ΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ σήμα 4.13: Απεηθόληζε ηνπ ηξόπνπ κε ηνλ νπνίν ιακβάλνληαη νη κεηξήζεηο. Από ηνλ πνκπό ηνπ εξγαιείνπ (θάησ) μεθηλά ε δηαδξνκή ησλ θπκάησλ, κεηαδίδνληαη δηακέζνπ ηνπ πνιθνύ, ηνπ ζρεκαηηζκνύ, ηνπ πνιθνύ θαη κεηά πάιη πίζσ ζηνλ δέθηε (πάλσ θέληξν). Σν ζθνύξν θαθέ ρξώκα είλαη ε πιεκκπξηζκέλε δώλε θαη ην αλνηρηό θαθέ είλαη ε κε πιεκκπξηζκέλε δώλε γύξσ από ην πεγάδη. 4.5 ΔΡΓΑΛΔΗΟ ΔΗΜΗΚΖ ΓΗΑΚΟΠΗΖ (VERTICAL SEISMIC PROFILE LOGGING TOOL,VSP) κοπόρ ηηρ μεθόδος: Υξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ εμαθξίβσζε ηνπ βάζνπο ησλ ζρεκαηηζκώλ, κεηξώληαο ηνπο ρξόλνπο δηαδξνκήο ησλ ερεηηθώλ θπκάησλ πνπ δηαπεξλνύλ θαη αληαλαθιώληαη ζηνπο ζρεκαηηζκνύο. Ζ ζεηζκηθή έξεπλα γηα ηα θνηηάζκαηα πξσηνεκθαλίζηεθε ην 1928, γηα λα βνεζήζεη ζηελ επηηπρή εύξεζε θνηηαζκάησλ θαη ζηελ κείσζε ηνπ θηλδύλνπ. Με ηελ πάξνδν ησλ ρξόλσλ θαη κε ηεο απαηηήζεηο λα απμάλνληαη γηα πην αθξηβήο απεηθόληζε ηνπ ππνζηξώκαηνο εηζήρζεζαλ νη ζεηζκηθέο δηαζθνπήζεηο εληόο ηνπ πεγαδηνύ. Αξρηθά κε ην εξγαιείν πνιπθιαδηθνύ θαισδίνπ. Μεηά γελλήζεθε ε αλάγθε γηα λα γίλεηαη ζεηζκηθή δηαζθόπεζε θαηά ηελ δηάξθεηα ησλ γεσηξήζεσλ (seismicwhiledrilling,swd). Έηζη Γηνλπζηάδεο Δπγέληνο Έηνο: 2014

63 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΜΔΣΡΖΔΗΔΡΓΑΛΔΗΧΝLWD κπνξεί θαη δεκηνπξγείηαη κηα πην αθξηβήο ραξηνγξάθεζε ηνπ ππεδάθνπο, πξνζζέηνληαο ηηο κεηξήζεηο πνπ έγηλαλ ζηελ επηθάλεηα κε απηέο πνπλ γίλνληαη εληόο ηνπ πεγαδηνύ. Ζ απεηθόληζε ηνπ είλαη ζπλήζσο 2d αιιά ράξε ζε απηήλ ηελ κέζνδν κπνξεί λα ππάξμεη θαη 3d. Έρεη ζπλήζσο εθαξκνγή ζε γεσηξήζεηο κεγάινπ βάζνπο, γεσηξήζεηο κεγάιεο απόθιηζεο θαη θαηεπζπλόκελεο γεσηξήζεηο. Οη ζεηζκηθέο θαηαγξαθέο θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο γεώηξεζεο μεθίλεζαλ λα εθαξκόδνληαη από ην Έρνληαο σο πεγή παξαγσγήο ερεηηθώλ θπκάησλ ην ίδην ην θνπηηθό άθξν. Καη ηα γεώθσλα ή πδξόθσλα αλάινγα κε ην κέξνο όπνπ γίλεηαη ε γεώηξεζε λα είλαη νη δέθηεο απηώλ ησλ ζεκάησλ. Ζ πνηόηεηα ησλ ζεκάησλ δελ ήηαλ πνιύ θαιή, δηόηη δελ ήηαλ δπλαηόο ν έιεγρνο ηεο ζπρλόηεηαο ησλ ζεκάησλ πνπ εθπέκπνληαλ. ηελ ζπλέρεηα όκσο ηα πεξηζζόηεξα ηξηθνληθά θνπηηθά άθξα αληηθαηαζηάζεθαλ από θνπηηθά άθξα ηύπνπ PDC. Γηαπηζηώζεθε πώο ην θνπηηθό άθξν ηύπνπ PDC ήηαλ πην ήζπρν, δηόηη δελ ζπλζιίβεη ηόζν ην πέηξσκα, παξά ην μύλεη. Γελ κπνξνύζε λα ρξεζηκνπνηείηαη ην θνπηηθό άθξν σο πεγή ησλ ζεκάησλ. Ζ λέα κέζνδνο κέηξεζεο πνπ επηλνήζεθε είρε αθξηβώο αληίζεηε αξρή, δειαδή ε πεγή λα βξίζθεηαη ζηελ επηθάλεηα θαη ν δέθηεο λα βξίζθεηαη εληόο ηνπ πεγαδηνύ, σο κέξνο ηνπ θάησ κέξνπο ηεο δηαηξεηηθήο ζηήιεο (σήμα 4.14). Ζ ζπλήζεο πεγή ζηελ ζάιαζζα βξίζθεηε είηε πάλσ ζηελ πιαηθόξκα γεώηξεζεο είηε ζε πινίν, θαη πξόθεηηαη γηα έλα αεξνβόιν. Σν εξγαιείν (σήμα 4.15) είλαη ζε έλαλ θσξαηή β.δ.ζ. θαη νη δέθηεο πνπ έρεη πάλσ ηνπ είλαη πδξόθσλα θαη γεώθσλα θαη εκπεξηέρεη έλαλ επεμεξγαζηεί ησλ δεδνκέλσλ, έλα απνζεθεπηηθό ρώξν γηα ηα δεδνκέλα θαη έλα ξνιόη. Γηα λα γίλνπλ κεηξήζεηο, έρνπλ πην πξηλ ζπγρξνληζηεί ηα ξνιόγηα, από ηα νπνία ην έλα βξίζθεηαη ζην εξγαιείν θαη ην άιιν ζηε επηθάλεηα. Απηό είλαη ηδηαίηεξα ζεκαληηθό ζηελ πνηόηεηα ησλ κεηξήζεσλ, ηα δύν απηά ξνιόγηα κπνξνύλ λα θξαηήζνπλ ηνλ ζπγρξνληζκό ηνπο γηα 10 κέξεο έρνληαο κία δηαθνξά κόιηο 1ms. Aλ ζθεθηεί θαλείο όηη κεηξηέηαην ρξόλνο δηάδνζεο ηεο ηαρύηεηαο ηνπ ήρνπ δηακέζνπ ησλ ζρεκαηηζκώλ ζε ζπγθεθξηκέλα βάζε. Μεηξάεη ην ζήκα πνπ έξρεηαη απεπζείαο θαη ην ζήκα πνπ αληαλαθιάηε ζηα πεηξώκαηα θαη κε ην θαηάιιειν πξόγξακκα πνπ έρεη κπνξεί θαη δηαρσξίδεη αλ ηα ζήκαηα πνπ έιαβε ήηαλ από ηελ πεγή ή όρη. Οη κεηξήζεηο γίλνληαη θαηά ην δηάζηεκα δηαζύλδεζεο ησλ απιώλ δηαηξεηηθώλ ζηειερώλ, γηα λα κελ ππάξμνπλ ηπρόλ δηαβξώζεηο ζηηο κεηξήζεηο από άιινποήρνπο. Αλ ν ρεηξηζηήο απαηηήζεη πεξηζζόηεξεο πιεξνθνξίεο, ηόηε δηαθόπηεηε γηα έλα κηθξό δηάζηεκα ε γεώηξεζε θαη ιακβάλνληαη νη κεηξήζεηο πνπ ρξεηάδνληαη. Αθόκε κπνξνύλ λα ζπιιερηνύλ πιεξνθνξίεο θαηά ηελ εμαγσγή ηεο Δπγέληνο I. Γηνλπζηάδεο Έηνο: 2014

64 ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Σ ΜΖΜΑ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σ ΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Π ΔΣΡΔΛΑΗΟΤ Κ ΑΗ Φ ΤΗΚΟΤ Α ΔΡΗΟΤ Κ ΑΗ Μ ΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ γεσηξηηηθήο ζηήιεο. Σα δεδνκέλα ζηελ ζπλέρεηα ζηέιλνληαη ζηελ επηθάλεηα κέζσ κίαο MWD ζπζθεπήο παικηθώλ θπκάησλ πνιθνύ. Μειινληηθά ε πεγή ησλ ζεηζκηθώλ θπκάησλ ζα βξίζθεηαη εληόο ηνπ πεγαδηνύ. Οη εξεπλεηέο ήδε θαηάθεξαλ λα θηηάμνπλ θαη λα δνθηκάζνπλ πεηξακαηηθά έλα εξγαιείν πνπ κπνξεί λα ειέγρεη ηελ ζπρλόηεηα εθπνκπήο ησλ ερεηηθώλ θπκάησλ. Έηζη κπνξεί λα ππάξμεη πνιύ θαιύηεξε αλάιπζε ηνπ ππνζηξώκαηνο θαη κπνξεί λα δεη όρη κεξηθέο εθαηνληάδεο κέηξα κπξνζηά αιιά ρηιηάδεο κέηξα. Ζ πεγή ηνπ ζα απνηειείηαη από έλαλ ειεθηξηθό εθθελσηή. Ζ αξία ηηρ μεθόδος: Μπνξεί θαη βιέπεη ηη βξίζθεηαη κπξνζηά θαη γύξν από ην θνπηηθό άθξν. Υαξηνγξαθεί κε κεγαιύηεξε αθξίβεηα ην ππέδαθνο θαη αλαβαζκίδεη ζπλερώο ην ίδην ην ζεηζκηθό πξνθίι. Βνεζώληαο έηζη ζηελ θαιύηεξε ζρεδίαζε ηεο γεώηξεζεο. Μεηώλεη ηελ αβεβαηόηεηα βάζνπο ησλ ζρεκαηηζκώλ θαη ησλ δσλώλ πνπ καο ελδηαθέξνπλ (σήμα 4.16), από ±100m ζε κόιηο ±20 m. Απηό ζπκβαίλεη επεηδή κε ηηο επηθαλεηαθέο κεηξήζεηο δελ βξίζθεηαη αθξηβώο ην βάζνο ησλ ζρεκαηηζκώλ, αιιά κεηξηέηαην ρξόλνο πνπ δηαλύεη ην ζεηζκηθό ζήκα έσο όηνπ έξζεη ζηελ επηθάλεηα. Ο ρξόλνο δηαδξνκήο κεηαηξέπεηαη ζε βάζνο, κέζσ ηεο ππόζεζεο ηεο θακπύιεο ηαρπηήησλ ηνπ ήρνπ κέζσ ησλ ζρεκαηηζκώλ. Δλώ κε ηηο κεηξήζεηο εληόο ηνπ θξέαηνο βξίζθνληαη κε κεγαιύηεξε αθξίβεηα ε ηαρύηεηεο δηάδνζεο ησλ θπκάησλ ζηνπο ζρεκαηηζκνύο. Βνεζάεη ζηελ θαιύηεξε ηνπνζέηεζε ζσιήλσλ επελδύζεσο εληόο ηνπ θξέαηνο. Απηό γίλεηαη γηα λα ειεγρζεί θαιύηεξα ε πίεζε ησλ πόξσλ ηνπ πεηξώκαηνο, θαζώο θαη ν βαζκόο ζξύςεηο ησλ πεηξσκάησλ ησλ παξαθείκελσλ ζρεκαηηζκώλ. Κάηη πνπ βνεζάεη ζηνλ επθνιόηεξν έιεγρν θαη πξνζαξκνγή ηνπ εηδηθνύ βάξνπο ηνπ πνιθνύ. Έηζη ε επέλδπζε κπνξεί λα γίλεη ζε πην βαζύ ζεκείν ή λα ρξεηαζηεί λα θαηαξγεζεί κία ελδηάκεζε επέλδπζε πνπ είρε ζρεδηαζηεί από πην πξηλ ή αθόκε λα ρξεηαζηεί επηπιένλ επέλδπζε ζσιελώζεσλ πνπ πξηλ δελ είρε πξνβιεθζεί. Μπνξεί λα εηδνπνηήζεη έγθαηξα ζε πόζα κέηξα πεξίπνπ ζα ζπλαληεζεί κία δώλε πςειήο πίεζεο, ζηήιε άιαηνο, ηπρόλ ξήγκαηα θαη ζπειαηώζεηο(σήμα 4.17). Γηνλπζηάδεο Δπγέληνο Έηνο: 2014

65 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΜΔΣΡΖΔΗΔΡΓΑΛΔΗΧΝLWD Πεπιοπιζμοί πος παποςζιάζονηαι και πωρ ξεπεπνιούνηαι: Όηαλ ε γεώηξεζε γίλεηαη από κία ζαιάζζηα πιαηθόξκα θαη ππάξρεη θπκαηηζκόο, ε αλύςσζε ηεο πξνθαιεί ερεηηθά θύκαηα. Κάηη πνπ κεηώλεη ηελ πνηόηεηα ησλ δεδνκέλσλ. Τπάξρνπλ όκσο δξάζεηο λα κεηώζνπλ ην θαηλόκελν απηό. Υξεζηκνπνηώληαο έλα ζύζηεκα απαινηθήο ηεο αλύςσζεο ή θξεκώληαο ηελ δηαηξεηηθή ζηήιε ζην BOP. Αλ θαη ην εξγαιείν έρεη ηελ ηερλνινγηθή δπλαηόηεηα λα βιέπεη εθαηνληάδεο κέηξα καθξηά από ην πεγάδη. ηελ πξαγκαηηθόηεηα όκσο ε δπλαηόηεηα απηή πεξηνξίδεηαη ιόγν ησλ δηαθνξεηηθώλ ηαρπηήησλ ηνπ ήρνπ ζε δηάθνξα πεηξώκαηα, ηελ πνηόηεηα ησλ δεδνκέλσλ θαη ηνλ ηξόπν κεηάδνζεο ησλ δεδνκέλσλ. Γηα παξάδεηγκα όζν πην αξγή είλαη ε ηαρύηεηα δηάδνζεο εληόο ελόο ζρεκαηηζκνύ. Σόζν πεξηζζόηεξα δεδνκέλα ζα πξέπεη λα ζηαινύλ ζηελ επηθάλεηα, ώζηε λα απεηθνληζηεί ε ίδηα απόζηαζε ζε ζρέζε κε έλα ζρεκαηηζκό όπνπ ε ηαρύηεηα είλαη πςειόηεξε. Σν εξγαιείν έρεη κεγάιε κλήκε, ώζηε λα θαηαγξάςεη ηα δεδνκέλα, αιιά κπνξεί λα ζηείιεη ζηελ επηθάλεηα κόλν έλα κέξνο απηώλ. Λόγσ πεξηνξηζκώλ ηνπ ζπζηήκαηνο κεηάδνζεο ησλ ζεκάησλ κέζσ πνιθνύ. Σν ζύλνιν ησλ δεδνκέλσλ κπνξεί λα ιεθζεί κε ηελ εμαγσγή ηεο γεσηξεηηθήο ζηήιεο. Σα ειάρηζηα δεδνκέλα πνπ ιακβάλνληαη θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο γεώηξεζεο βνεζνύλ, ώζηε ε γεώηξεζε λα γίλεη θαιύηεξε θαη αζθαιέζηεξε δηάηξεζε. Καηά ηελ δηάξθεηα ησλ κεηξήζεσλ ζα ρξεηαζηεί λα ελνηθηαζηεί ε πεγή ην αεξνβόιν θαη έλα ζθάθνο πνπ ίζσο ρξεηαζηεί, θάηη πνπ ζα αλεβάζεη ην θόζηνο. Δλώ κε ην εξγαιείν πνιπθιαδηθνύ θαισδίνπ ζα έπξεπε ε πεγή θαη έλα ζθάθνο λα ελνηθηαζηεί γηα κεξηθέο κέξεο κόλν. Αιιά αλ ζθεθηεί θαλείο πσο πεξηζζόηεξεο γεσηξήζεηο ζήκεξα είλαη κεγάιεο απόθιηζεο ή θαηεπζπλόκελεο. Γίλεηαη εύθνια θαηαλνεηό όηη ε απόδνζε ηεο γεώηξεζεο είλαη κεγαιύηεξε θαη όηη θηάλεη ζε ζεκεία πνπ εξγαιεία πνιπθιαδηθνύ θαισδίνπ δελ θηάλνπλ. Δπγέληνο I. Γηνλπζηάδεο Έηνο: 2014

66 ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Σ ΜΖΜΑ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σ ΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Π ΔΣΡΔΛΑΗΟΤ Κ ΑΗ Φ ΤΗΚΟΤ Α ΔΡΗΟΤ Κ ΑΗ Μ ΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ σήμα 4.14: Απεηθόληζε ηνπ ηξόπνπ κεηξήζεσο, ε πεγή ησλ ζεηζκηθώλ θπκάησλ (πάλσ θεληξνδεμηά), ην γεσηξύπαλν (πάλσ θεληξναξηζηεξά) θαη θάησ ην θνπηηθό άθξν καδί κε ην εξγαιείν δηαζθόπεζεο. Σα βέιε απεηθνλίδνπλ ην ηαμίδη ησλ ζεηζκηθώλ θπκάησλ, απηώλ πνπ θηάλνπλ άκεζα θαη απηόλ πνπ θηάλνπλ κεηά από αληαλάθιαζε ζην εξγαιείν. σήμα 4.15: Απεηθόληζε ελόο εξγαιείνπ ζεηζκηθήο δηαζθόπεζεο θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο γεώηξεζεο. Γηνλπζηάδεο Δπγέληνο Έηνο: 2014

67 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΜΔΣΡΖΔΗΔΡΓΑΛΔΗΧΝLWD σήμα 4.16: Μείσζε αβεβαηόηεηα βάζνπο κε SWD. Ζ αβεβαηόηεηα βάζνπο όηαλ κεηξάκε κε ηηο επηθαλεηαθέο κεηξήζεηο (πάλσ). Ζ αβεβαηόηεηα βάζνπο είλαη εκθαλώο κεησκέλε όηαλ κεηξάκε κε κεηξήζεηο εληόο ηνπ πεγαδηνύ (θάησ). σήμα 4.17: Ζ απεηθόληζε ησλ ζρεκαηηζκώλ κε επηθαλεηαθέο κεηξήζεηο (πάλσ). Απηό πνπ θαίλεηαη λα είλαη έλαο ύθαινο. Απνδεηθλύεηαη κε ηηο κεηξήζεηο εληόο θξέαηνο πσο πξόθεηηαη γηα έλα ξήγκα (θάησ). 4.6 ΔΡΓΑΛΔΗΟ ΓΔΗΓΜΑΣΟΛΖΦΗΑ ΠΗΔΖ ΚΑΣΑ ΣΖΝ ΓΗΑΡΚΔΗΑ ΣΖ ΓΔΧΣΡΖΖ (FORMATION PRESSURE WHILE DRILLINGTOOL, FPWD) κοπόρ : Ζ απόθηεζε θαη εμέηαζε πγξώλ πνπ βξίζθνληαη ζηνπο δηαηξεζέληεο ζρεκαηηζκνύο. Σν εξγαιείν ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηελεμέηαζε ησλ πγξώλ πνπ βξίζθνληαη εληόο ησλ ζρεκαηηζκώλ (σήμα 4.20). Οη κεηξήζεηο πνπ παίξλνληαη δηαξθνύλ κηθξόηεξν ρξνληθό δηάζηεκα από ηεο κεηξήζεηο πνπ παίξλνληαη κε εξγαιείν πνιπθιαδηθνύ θαισδίνπ, επεηδή νη κεηξήζεηο κε πνιπθιαδηθό θαιώδην παίξλνληαη αξγόηεξα, όηαλ βγεη ε γεσηξεηηθή ζηήιε από ην πεγάδη θαη επίδξαζε ηνπ πνιθνύ είλαη κεγαιύηεξε. Καηά ηελ δηάξθεηα ηεο πξαγκαηνπνίεζεο ηεο κέηξεζεο ζηακαηά ε πεξηζηξνθή ηεο γεσηξεηηθήο ζηήιεο. ηελ ζπλέρεηα ζηέιλεηε ζήκα από ηνλ ρεηξηζηή ζην εξγαιείν λα πξαγκαηνπνίεζε κέηξεζε. Δμέξρνληαη ηα πόδηα ηνπ εξγαιείνπγηα λα ην ζπξώμνπλ ζηα Δπγέληνο I. Γηνλπζηάδεο Έηνο: 2014

68 ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Σ ΜΖΜΑ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σ ΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Π ΔΣΡΔΛΑΗΟΤ Κ ΑΗ Φ ΤΗΚΟΤ Α ΔΡΗΟΤ Κ ΑΗ Μ ΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ ηνηρώκαηα ηνπ θξεαηίνπ. ηελ ζπλέρεηα εμέξρεηαη ν δεηγκαηνιήπηεο ηξππάεη ην ζηξώκα ρακειήο δηαπεξαηόηεηαοθαη ιίγν από ηνλ πξνο εμέηαζε ζρεκαηηζκό, έηζη ώζηε λα πάξεη όζν γίλεηαη πην θαζαξό δείγκα από ηνλ ζρεκαηηζκό. Αξρίδεη ε αλαξξόθεζε ησλ πγξώλ από ηνλ ζρεκαηηζκό, ηα νπνία είλαη κνιπζκέλα κε δηήζεκα πνιθνύ. Σν πγξό απηό πεξλάεη κέζα από ηνπο αλαιπηέο, νη νπνίνη κεηξνύλ ζπλερώο ην ημώδεο, ηελ πίεζε, ηελ ζεξκνθξαζία, ηελ ηαρύηεηα ηνπ ήρνπ, ηελ ππθλόηεηα θαη ηνλ δείθηε δηάζιαζεο. Δπίζεο πεξλάεη κέζα από καλόκεηξα θαη εθβάιιεηαη από ηελ έμνδν. Όηαλ απνθαζηζηεί από ηνλ ρεηξηζηή όηη νη κεηξήζεηο ζην πγξό είλαη ηθαλνπνηεηηθέο, δειαδή όηαλ έρεη θαζαξηζηή θαηά έλα κεγάιν κέξνο από δηήζεκα πνιθνύ. Γίλεηαη εληνιή λα παξζεί δείγκα θαη λα γεκηζηεί κία ή πεξηζζόηεξεο δεμακελέο, αλάινγα κε ην ηη ζέιεη ν ρεηξηζηήο ηνπ εξγαιείνπ. Σα δείγκαηα απηά βξίζθνληαη ζηελ ίδηα πίεζε κε ηα πγξά από ζηνπο αληίζηνηρνπο ζρεκαηηζκνύο. Έηζη απνθεύγεηαη ηπρόλ δηαξξνή πηεηηθώλ νπζηώλ, νη νπνίεο κπνξεί λα είλαη δηαιπκέλεο ζην δείγκα. Οη κεηξήζεηο θαη νη δεηγκαηνιεςίεο απηέο κπνξνύλ λα δηαξθέζνπλ από κεξηθά ιεπηά σο κεξηθέο ώξεο (σήμα 4.19σήμα 4.18). Δληόο ηνπ εξγαιείνπ ππάξρεη έλαο αξηζκόο από δεμακελέο, αλαιπηέο γηα ησλ ραξαθηεξηζκό ησλ πγξώλ, κία αληιία ζε κνξθή εκβόινπ, καλόκεηξα, κία κλήκε γηα ηα δεδνκέλα, έλαλ επεμεξγαζηεί ησλ δεδνκέλσλ θαη κία κπαηαξία σο κνλάδα παξνρήο ηζρύνο. Δμσηεξηθά έρεη δύν πόδηα, ηα νπνία είλαη ελζσκαησκέλα ζην εξγαιείν θαη έρνπλ ηελ δπλαηόηεηα λα εμέξρνληαη θαη λα επαλέξρνληαη ζε απηό.όηαλ είλαη λα παξζεί δείγκα ε γεσηξεηηθή ζηήιε είλαη αθίλεηε. Μία νπή πνπ ιεηηνπξγεί σο ε έμνδνο ησλ πγξώλ πνπ απνξξίπηνληαη θαη ζηελ απέλαληη πιεπξά πην ρακειά εμσηεξηθά έρεη έλαλ δεηγκαηνιήπηε,ν νπνίνο έρεη θαη απηόο ηελ δπλαηόηεηα λα εμέξρεηαη θαη λα επαλέξρεηαη ζην εξγαιείν. Αξία ηηρ μεθόδος: Παξέρεη ηελ πίεζε ησλ πόξσλ, ε νπνία βνεζάεη ζηελ ζηαζεξόηεηα ηνπ πεγαδηνύ, ηελ ζσζηή επηινγή ηνπ πνιθνύ θαη ησλ ζεκείσλ όπνπ ρξεηαζηεί λα ηνπνζεηεζνύλ ζσιήλεο επελδύζεσο. Γηαθξίλεη ην ζεκείν πνπ ππάξρεη ειεύζεξν λεξό, ζεκείν επαθήο ηνπ πεηξειαίνπ κε ην λεξό, αέξην κε πεηξέιαην θαη αέξην κε λεξό. Τπνινγίδεηαη ν βαζκόο πίεζεο ησλ πγξώλ ζηνπο ζρεκαηηζκνύο δηαθνξεηηθώλ βαζώλ. Δπηηξέπεη ηελ πεξεηαίξσ κειέηε αλαιινίσησλ δεηγκάησλ ζην εξγαζηήξην Γηνλπζηάδεο Δπγέληνο Έηνο: 2014

69 ΚΔΦΑΛΑΗΟ 4: ΜΔΣΡΖΔΗΔΡΓΑΛΔΗΧΝLWD βειηηζηνπνηεί ηελ παξαγσγηθόηεηα κέζσ ηνπ ππνινγηζκνύ ηνπ ημώδεο θαη ηελ δηαπεξαηόηεηα ησλ ζρεκαηηζκώλ. Μεηξάεη ηελ πίεζε ηνπ πνιθνύ ζην δαθηπιηνεηδέο, ηπρόλ αύμεζεο ή κεηώζεηο κπνξνύλ λα δείμνπλ κε επαξθείο θαζαξηζκνύ ηνπ πεγαδηνύ από ηα ζξύκκαηα, ελδερόκελε απώιεηα δηαηξεηηθνύ ξεπζηνύ ή εηζξνή πγξώλ από ηνπο ζρεκαηηζκνύο. Δπηπεάζεηαι : Από κε ζσζηή απνκόλσζε κεηαμύ ηνπ ζρεκαηηζκνύ θαη ηνπ πεγαδηνύ, έρεη σο απνηέιεζκα λα κεηξάεη ηελ πίεζε ηνπ πνιθνύ θαη όρη ησλ πγξώλ ηνπ ζρεκαηηζκνύ. Από ιεπηνύο θόθθνπο νη νπνίνη δελ ζπγθξαηήζεθαλ από ην θίιηξν ζηνλ δεηγκαηνιήπηε, θαη λα θξάμνπλ ην θύθισκα. Από ηελ ρξνληθή δηάξθεηα ηεο κέηξεζεο, δηόηη κπνξεί λα θνιιήζεη ζην θξεάηην. Απηό ζπκβαίλεη ζπάληα, δηόηη ην εξγαιείν παίξλεη κεηξήζεηο έρνληαο παξάιιεια θπθινθνξία ηνπ πνιθνύ. σήμα 4.18: Απεηθνλίδεηαη ην δηάγξακκα θαζώο ην κεράλεκα παίξλεη κεηξήζεηο. Όπνπ P hydr1 αξρηθή πίεζε ηεο πδξνζηαηηθήο ζηήιεο πνιθνύ, P set πίεζε ηνπνζέηεζεο ηνπ δεηγκαηνιήπηε, P dd ε ρακειόηεξε πίεζε θαηά ηεο αλαξξόθεζεο ζηηο δεμακελέο, P stop ε ηειηθή πίεζε ηνπ πγξνύ όηαλ γεκίδεη ε δεμακελή, P hydr2 ε ηειηθή πδξνζηαηηθή πίεζε ηεο ζηήιεο ηνπ πνιθνύ, ΓΣ set ην ρξνληθό δηάζηεκα ηεο ηνπνζέηεζεο ηνπ δεηγκαηνιήπηε, ΓΣ dd ρξνληθό δηάζηεκα κείσζεο ηεο πίεζε θαηά ηελ δηάξθεηα ηεο αλαξξόθεζεο ζηηο δεμακελέο, ΓΣ bu ρξνληθό δηάζηεκα αύμεζεο ηεο πίεζεο έσο όηνπ γεκίζεη ε δεμακελή θαη εμηζνξξνπεζεί ε πίεζε κε απηήλ ζηνλ ζρεκαηηζκό. Δπγέληνο I. Γηνλπζηάδεο Έηνο: 2014

70 ΠΣΤΥΗΑΚΖ ΔΡΓΑΗΑ Σ ΜΖΜΑ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ Σ ΔΥΝΟΛΟΓΗΑ Π ΔΣΡΔΛΑΗΟΤ Κ ΑΗ Φ ΤΗΚΟΤ Α ΔΡΗΟΤ Κ ΑΗ Μ ΖΥΑΝΟΛΟΓΧΝ Μ ΖΥΑΝΗΚΧΝ σήμα 4.19: Απεηθόληζε ηνπ ηξόπνπ ιεηηνπξγίαο ηνπ εξγαιείνπ. σήμα 4.20: Όςε ηνπ εξγαιείνπ, όπνπ δηαθξίλνληαη ηα επηκέξνπο θνκκάηηα ηνπ. Γηνλπζηάδεο Δπγέληνο Έηνο: 2014