spontaneous potential (SP) log

عربــي

كشف أسرار باطن الأرض: فهم سجل الجهد التلقائي (SP) في حفر الآبار وإكمالها

يعتمد عالم استكشاف النفط والغاز على تفاعل معقد بين التكنولوجيا والفهم العلمي. ومن بين الأدوات الأساسية المستخدمة لكشف أسرار باطن الأرض، سجل الجهد التلقائي (SP). هذه المنحنى البسيطة على ما يبدو، المسجلة أثناء تسجيل الآبار، توفر رؤى قيمة حول تشكيلات باطن الأرض وتساعد في تحديد خزانات الهيدروكربون المحتملة.

ما هو سجل SP؟

سجل SP هو قياس فرق الجهد الكهربائي بين القطب الأرضي في حفرة البئر و القطب المرجعي على السطح. ينشأ هذا الفرق في الجهد بسبب النشاط الكيميائي الكهربائي الطبيعي بين فلتر طين الحفر ومياه التكوين.

المبادئ الأساسية وراء منحنى SP:

الجهد الكيميائي الكهربائي: تتميز تشكيلات الصخور المختلفة بتركيزات متفاوتة من الأملاح والكهارل الأخرى. عندما يدخل فلتر طين الحفر إلى التكوين، يُحدث اختلافًا في ملوحة بين الطين ومياه التكوين. يدفع هذا الاختلاف تيارًا كهربائيًا، مما ينتج عنه جهد SP.
خط الأساس للشيل: عادةً ما تتميز تشكيلات الشيل بملوحة أعلى من معظم الصخور الأخرى. ينتج عن هذا انحراف SP سالب من خط الأساس.
استجابة الحجر الرملي: عادةً ما تتميز الحجارة الرملية بملوحة أقل من الشيل، وتُظهر انحراف SP موجب من خط الأساس.
التشكيلات المنفذة: ترتبط حجم انحراف SP مباشرةً بنفاذية التكوين. تُتيح التشكيلات الأكثر نفاذية دخولًا أكبر للفلتر، مما يؤدي إلى انحرافات أكبر.

تفسير منحنى SP:

تحديد التشكيلات: يُعد منحنى SP أداة قوية لتمييز أنواع الصخور المختلفة. يمكن تحديد تشكيلات الشيل بسهولة من خلال انحرافاتها السلبية، بينما تُظهر الحجارة الرملية انحرافات موجبة.
تقدير النفاذيات: يوفر حجم انحراف SP مؤشرًا على نفاذية التكوين. تتوافق الانحرافات الأكبر مع نفاذية أعلى.
الكشف عن المسامية: يمكن أيضًا استخدام منحنى SP لتقدير المسامية بشكل غير مباشر، حيث تؤثر المسامية على كمية دخول الفلتر وبالتالي انحراف SP.
إمكانية الهيدروكربون: على الرغم من أنه ليس مؤشرًا مباشرًا على وجود الهيدروكربونات، يمكن أن يساعد سجل SP في تحديد المناطق المحتوية على الهيدروكربونات من خلال الكشف عن التغيرات في خصائص التكوين التي قد تشير إلى وجود النفط أو الغاز.

وصف موجز لسجل SP:

يُقدم سجل SP نموذجي منحنى متواصل مُرسومًا مقابل عمق حفرة البئر. سيُظهر منحنى SP:

خط الأساس: يمثل هذا القيمة المتوسطة لـ SP في تشكيلات الشيل المحيطة.
الانحرافات: ينحرف منحنى SP عن خط الأساس، مما يعكس وجود تشكيلات مختلفة. تشير الانحرافات الموجبة إلى الحجارة الرملية، وتشير الانحرافات السلبية إلى الشيل، ويرتبط حجم الانحراف بالنفاذية.
الشذوذ: يمكن أن يُسلط وجود انحرافات SP غير طبيعية الضوء على المناطق ذات الخصائص الفريدة، مما يشير إلى وجود الهيدروكربونات أو الشقوق أو السمات الجيولوجية الأخرى.

الاستنتاج:

يلعب سجل الجهد التلقائي (SP) دورًا حاسمًا في تسجيل الآبار من خلال توفير معلومات قيمة حول تشكيلات باطن الأرض. يساعد في تحديد أنواع الصخور، وتقدير النفاذية، والكشف عن المسامية، وحتى التلميح إلى المناطق المحتوية على الهيدروكربونات. تساهم هذه الأداة البسيطة ولكنها قوية بشكل كبير في نجاح أنشطة استكشاف وإنتاج النفط والغاز. من خلال فهم المبادئ التي تُحكم سجل SP وتفسيره، يمكن لعلماء الجيولوجيا والمهندسين الحصول على رؤى قيمة حول أسرار الأرض وفتح إمكانات موارد باطن الأرض.

Test Your Knowledge

Quiz: Unveiling the Secrets Beneath: Understanding the Spontaneous Potential (SP) Log

Instructions: Choose the best answer for each question.

1. What is the primary principle behind the SP log's ability to differentiate rock types?

a) The electrical conductivity of different rocks. b) The difference in density between various rock types. c) The variation in radioactivity levels of different rocks. d) The natural electrochemical potential between the drilling mud filtrate and formation water.

Answer

d) The natural electrochemical potential between the drilling mud filtrate and formation water.

2. How does the SP log indicate a permeable formation?

a) A sudden decrease in the SP curve. b) A gradual increase in the SP curve. c) A large deflection from the baseline. d) A sharp spike in the SP curve.

Answer

c) A large deflection from the baseline.

3. Which of the following rock types typically exhibits a negative SP deflection from the baseline?

a) Sandstone b) Limestone c) Shale d) Coal

Answer

c) Shale

4. What is the significance of an abnormal SP deflection?

a) It indicates a fault line. b) It suggests the presence of a hydrocarbon-bearing zone. c) It implies a high-pressure reservoir. d) All of the above are possible.

Answer

d) All of the above are possible.

5. Which of the following is NOT a direct use of the SP log?

a) Identifying rock types b) Estimating formation permeability c) Detecting the presence of hydrocarbons d) Determining the exact composition of the formation water

Answer

d) Determining the exact composition of the formation water

Exercise: Interpreting the SP Log

Instructions: Analyze the following SP log data and answer the questions below.

Depth (ft): | SP (mV): ---|---| 1000 | -20 1010 | -25 1020 | -30 1030 | -20 1040 | 10 1050 | 20 1060 | 15 1070 | -15 1080 | -20

Questions:

Identify the zones where you suspect shale formations occur.
Identify the zones where you suspect sandstone formations occur.
Which zone appears to have the highest permeability?

Exercise Correction

1. **Shale Formations:** 1000-1030 ft and 1070-1080 ft (negative deflections)

2. **Sandstone Formations:** 1040-1060 ft (positive deflections)

3. **Highest Permeability:** 1050 ft (largest positive deflection)

Books

Log Interpretation Principles and Applications: By Schlumberger
- Provides a comprehensive overview of well logging, including detailed explanations of SP log principles, interpretation techniques, and applications.
Formation Evaluation: By T.F. Youmans
- Covers the basics of formation evaluation, including chapters dedicated to SP log theory, applications, and case studies.
Petrophysics: By Michael B. Dusseault
- Offers a detailed explanation of petrophysical concepts, including a section on the SP log and its role in reservoir characterization.

Articles

"The Spontaneous Potential Log" by G.E. Archie (1942)
- A foundational article that explains the theoretical basis of the SP log and its applications.
"Spontaneous Potential Log Interpretation" by J.A. Wright (1991)
- Discusses the interpretation of SP logs, including factors influencing SP deflection and practical applications.
"The Spontaneous Potential Log: A Review" by J.C. Harris (2000)
- Offers a more recent review of the SP log, including its limitations and future developments.

Online Resources

Schlumberger's "Oilfield Glossary" (https://www.slb.com/resources/oilfield-glossary):
- Provides a definition of the SP log and related terms, along with explanations and diagrams.
SPE (Society of Petroleum Engineers) website (https://www.spe.org/):
- Offers a wealth of technical resources, including publications, presentations, and training materials related to well logging and SP logs.
GeoScienceWorld (https://www.geoscienceworld.org/):
- A platform for accessing peer-reviewed journals and other geoscience resources, including articles related to well logging and SP log analysis.

Search Tips

"Spontaneous potential log" + "interpretation": This search will provide articles and resources focused on understanding and interpreting SP log data.
"SP log" + "applications": This search will reveal information about the various applications of the SP log in oil and gas exploration and production.
"SP log" + "case studies": This search will help you find real-world examples of how the SP log is used to analyze subsurface formations.