43. Spontaneous potentiaa aaaSpontaneous potential (SP) log เป็นการวดั

ค่าความแตกต่างของศักยไ์ฟฟา้ระหวา่งจุดสองจุด ใดๆ ในหลมุเจาะ ท่ีเป็นสาเหตจุากเซลไฟฟา้เคมท่ีีเกิด

ขึ้นในธรรมชาติ โดยท่ีหลมุเจาะจะต้องมนี้ำ้าโคลนท่ี สามารถน้ำาไฟฟา้ได้ (conductive mud) SP log

ไมส่ามารถท้ำาในหลมุเจาะท่ีใชน้้ำ้าโคลนแบบน้ำ้ามนั(oil-base mud) หลมุเจาะท่ีไมม่นี้ำ้าโคลน(empty holes) หรอืหลมุเจาะท่ีลงท่อกรุ(cased holes)

SP log มปีระโยชน์ดังนี้ 1. ใชห้าความสมัพนัธร์ะหวา่งชัน้หนิ

(correlation) 2. ใชก้้ำาหนดลักษณะชนิดของหนิ (lithologyindicator) 3. ใชป้ระมาณค่าความพรุนและค่าความซมึได้

(porosity and permeability indicators) 4. วดัค่าความต้านทานไฟฟา้และค่าความเค็มของน้ำ้าในชัน้หนิกักเก็บ (measure formation water

resistivity (Rw) and formation water sa linity)

5 . ใชก้้ำาหนดต้ำาแหน่งของชัน้หนิดินดาน ชัน้ถ่าน หรอืประมาณสดัสว่นของหนิดินดาน (lithologic

- indicator : shale, coal seam, shal e fraction estimation) 6 . ใชว้เิคราะหห์าเฟซสีจ์ากรูปรา่งลักษณะของกราฟ

(facies analysis) 7 . ใชก้้ำาหนดความเป็นไปได้ในการเป็นแหล่งกักเก็บ

สารไฮโดรคารบ์อนในชัน้หนิ รวมถึงการก้ำาหนดต้ำาแหน่งความลึกของรอยสมัผัสของก๊าซและน้ำ้ามนั (indicator of possibility hydrocarbon saturation in shaly sands, including the presence of a gas-oil contact)

431. . Origin of the SPในหลมุเจาะซึ่งมนี้ำ้าโคลนท่ีสามารถน้ำาไฟฟา้

ได้ มกัมคีวามเขม้ขน้ของสารละลายน้อยกวา่น้ำ้าท่ีอยูใ่นชัน้หนิ เป็นผลใหเ้กิดการไหลของกระแสไฟฟา้ระหวา่งชัน้หนิต่างๆและน้ำ้าโคลนในหลมุเจาะ ท้ำาใหเ้กิดค่าผิดปกติขึ้นบนกราฟของ SP

การไหลเวยีนของกระแสไฟฟา้มสีาเหตมุาจากแรงกระตุ้นทางไฟฟา้ (electromotive forces, emf) ในชัน้หนิท่ีได้จาก

1. ความต่างศักยไ์ฟฟา้เคม ี (electrochemical potential, Ec) เกิด

ได้ใน 2 ลักษณะคือ liquid junctionpotential และ membrain potential

2. ความต่างศักยไ์ฟฟา้เชงิกล (electrokinetic potential, Ek ) ซึ่งอาจ

เรยีกวา่ streaming potential หรอื electrofiltration potential

4311. . . Electrochemicalpotenti al ,E cLiquid junction potential (Elj) หรอื

Diffusion potential (Ed) เป็นศักยไ์ฟฟา้ท่ีเกิดจากความสามารถในการเคล่ือนท่ีของอิออนท่ี

แตกต่างกัน โดยอาศัยขบวนการซมึผ่าน(diffusion) ของอิออนผ่านเยื่อบางๆท่ียอมใหส้าร

ไหลผ่านได้ (permeable membrane) จากบรเิวณท่ีมคีวามเขม้ขน้ของสารละลายมากไปยงั

บรเิวณท่ีมคีวามเขม็ขน้ของสารละลายน้อย เนื่องจากCl- มคีวามสามารถในการเคล่ือนท่ีได้ดีกวา่ Na+ เพราะขนาดอิออนท่ีเล็กกวา่

ผลจากการเคล่ือนท่ีของอิออนท้ำาใหเ้กิดการไหลของกระแสจากบรเิวณท่ีสารละลายมีความเขม้ขน้น้อยไปยงับรเิวณท่ีมคีวาม

เขม้ขน้มาก เรยีกปรากฏการณ์น้ีวา่liquid junction effect ในสภาพ

ความเป็นจรงิของหลมุเจาะ mud filtrate เป็นบรเิวณท่ีมคีวามเขม็ขน้ของสารละลายน้อยเมื่อเปรยีบเทียบกับความเขม้ขน้ของสารละลายท่ีอยูใ่นชัน้หนิ

ค่าความต่างศักยจ์ะมค่ีามากหรอืน้อยขึ้นอยูกั่บค่าความแตกต่างของความเขม้ขน้ของสารละลาย

ระหวา่ง mud filtrate และ ในชัน้หนิ ซึ่ง สามารถค้ำานวณได้จากสมการ

เมื่อ Kd = ค่าคงท่ีขึ้นกับอุณหภมูิRmf = ค่าความต้านทานไฟฟา้ของ mud

filtrateRw = ค่าความต้านทานไฟฟา้ของน้ำ้าในชัน้หนิ (formation water)

w

mfdd R

RKE log

Membrane potential (Esh) เป็นศักย์ไฟฟา้ท่ีสมัพนัธกั์บการเคล่ือนตัวของอิออนผ่านชัน้บางๆ ที่มคีวามแตกต่างของความเขม้ขน้ของอิออนท่ีเกิดขึ้นภายในหนิดินดาน ซึ่งเน่ืองมาจากลักษณะโครงสรา้งท่ีเป็นชัน้ของแร่ดิน (clay mineral) และประจุไฟฟา้ในแต่ละชัน้ O -2 ซึ่งเป็นอิออนท่ีอยูผ่ิวด้านนอกสดุของแรด่ินไปดึง Na+ จากน้ำ้าที่กักเก็บอยูใ่นชัน้หนิซมึน้ำ้าได้ซึ่งมคีวามเขม้ขน้ของสารละลายมากผ่านชัน้หนิดินดานและไหลไปยงัน้ำ้าโคลนในหลมุเจาะซึ่งมคีวามเขม้ขน้ของสารละลายน้อย ท้ำาให้เกิดการไหลของกระแสไฟฟา้ขึ้น

ความเขม้ของความต่างศักยท่ี์เกิดจากการไหลของกระแสไฟฟา้นี้สามารถน้ำาไปหาความสมัพนัธกั์บความต้านทานไฟฟา้ได้ด้วยสมการ

เมื่อ Ksh = ค่าคงท่ีขึ้นกับอุณหภมูิ

w

mfshsh R

RKE log

ค่าความต่างศักยไ์ฟฟา้เคมี (Ec) ซึ่งเป็นผลรวมของ liquid junction potential และ membrane potential เป็นไปตามสมการ

โดยท่ี

เมื่อ T = อุณหภมู ิ

w

mfcc R

RKE log

CFmljc OO TTKKE 24.065133.060

4312. . . Electrokinetic aaaaaaaaa akความต่างศักยไ์ฟฟา้เชงิกล เกิดขึ้นจาก 2 ลักษณะ ลักษณะแรกเรยีกวา่ ความต่างศักยไ์ฟฟา้เชงิกล

Emc เกิดขึ้นในบรเิวณท่ีน้ำ้าโคลนแทรกเขา้มาในชัน้หนิซมึน้ำ้ากับ mud cake เนื่องจากการไหลของ mud filtrate ผ่าน mud cake เขา้ไปในชัน้หนิซมึน้ำ้า ค่าความต่างศักยไ์ฟฟา้เชงิกลลักษณะน้ีขึ้นอยูกั่บความแตกต่างของความดันระหวา่งในหลมุเจาะและ บรเิวณ virgin zone

ค่าความต่างศักยไ์ฟฟา้เชงิกล Emc ในธรรมชาติวดัได้ยากมากเนื่องจากมค่ีาน้อย แต่อยา่งไรก็ดีสามารถประมาณได้จากสมการ

เมื่อ P = ค่าความแตกต่างของความดันระหวา่งในหลมุเจาะและในชัน้หนิ , psiR mc = ค่าความต้านทานไฟฟา้ของ mud -cake, ohm mTmc = ความหนาของ mud cake, in f = ค่าการสญูเสยีน้ำ้าของน้ำ้าโคลน , cc/30

min

ftRPE mcmcmc ..04.0

ลักษณะท่ีสองเรยีกวา่ ความต่างศักยไ์ฟฟา้เชงิกล Esb เกิดขึ้นในบรเิวณชัน้หนิดินดานท่ีไมซ่มึน้ำ้ากับน้ำ้าโคลนในหลมุเจาะ โดยการแทรกตัวของ mud filtrate เขา้ไปในชัน้หนิดินดาน

ค่าความต่างศักยไ์ฟฟา้เชงิกล (Ek ) ซึ่งเป็นผลรวมของ ความต่างศักยไ์ฟฟา้เชงิกล Emc และ ความต่างศักยไ์ฟฟา้เชงิกล Esb ขึ้นอยูกั่บปัจจยัหลายประการ เชน่ ค่าความแตกต่างของความดัน อัตราการไหลผ่านของ mud filtrate หรอื ค่าความต้านทานไฟฟา้ของ mud filtrate

4313. . . Total potentialความต่างศักยร์วม (Total potential) ซึ่งเป็น

ผลรวมของความต่างศักยไ์ฟฟา้เคม ี (Ec ) และ ความต่างศักยไ์ฟฟา้เชงิกล (Ek ) แต่จากการศึกษาพบวา่ ค่า Ek มค่ีาท่ีน้อยมากเมื่อเทียบกับ Ec โดยเฉพาะอยา่งยิง่ในบรเิวณท่ีน้ำ้าในชัน้หนิมค่ีาความเค็มสงู (ค่าความต้านทานไฟฟา้น้อยกวา่ 01. โอหม์-เมตร ) และความแตกต่างของความดันมค่ีาไมม่าก (ประมาณ - 200300 psi หรอืน้อยกวา่ )สามารถท่ีจะไมน่้ำา ค่า Ek มารว่มค้ำานวณได้

แต่อยา่งไรก็ดี ค่า Ek จะเริม่มผีลกับค่าความต่างศักยร์วมเมื่อมคีวามผิดปกติของค่าความแตกต่างของความดันหรอืในบรเิวณท่ีมค่ีาค่าสมัประสทิธิค์วามซมึได้ต้ำ่ามาก

ในสภาวะโดยทัว่ไป ผลรวมของความต่างศักยท่ี์เรยีกวา่ Static SP (SSP)สามารถค้ำานวณจากสมการ

w

mfF R

RTSSP O log133.060

ค่า SSP เป็นการวดัค่าความต่างศักยไ์ฟฟา้สงูสดุเปรยีบเทียบกับความต่างศักยไ์ฟฟา้ท่ีเกิดขึ้นในชัน้หนิดินดาน เนื่องจากภายในชัน้หนิดินดานซึ่งไมม่กีารไหลของกระแสไฟฟา้ ค่าความต่างศักยไ์ฟฟา้จงึมค่ีาคงท่ี ค่า SSP ในชัน้หนิดินดานจงึก้ำาหนดใหม้ค่ีาเท่ากับ 0 เรยีกความต่างศักยไ์ฟฟา้ในชัน้หนิดินดานวา่ Shale baseline แต่เมื่อมีรอยสมัผัสกับชัน้หนิซมึน้ำ้า จะมกีารไหลของกระแสท้ำาใหเ้กิดความต่างศักยไ์ฟฟา้ขึ้น สามารถวดัค่า SP ได ้

ค่า SP ท่ีเป็น peak ท่ีมค่ีาน้อยกวา่ SSPเรยีกวา่ Pseudostatic potentialหรอื PSP ซึ่งจะขึ้นอยูกั่บความหนาของชัน้หนิ ค่าความต้านทานไฟฟา้ของ

invaded และ virgin zones ความลึกของ invasion ปรมิาณของแรด่ิน เป็นต้น

432. . Shape of SPaaaaaaการวดัค่า SP เป็นการวดัค่าการ

เปล่ียนแปลงศักยไ์ฟฟา้ท่ีเกิดขึ้นในหลมุเจาะอันเนื่องมาจากมกีารไหลของกระแสไฟฟา้ผ่านของเหลวท่ีไมน่้ำาไฟฟา้ในหลมุเจาะ

เมื่อชัน้หนิทรายวางตัวอยูร่ะหวา่งหนิดินดาน และมค่ีาความเค็มของน้ำ้าในชัน้หนิทรายมากกวา่ของ mud filtrate ทิศทางการไหลของกระแสไฟฟา้จาก mud filtrate ไปยงัน้ำ้าในชัน้หนิ ดังนัน้บรเิวณท่ีเป็นชัน้หนิทราย SP จะมค่ีาเป็นลบเมื่อเทียบกับหนิดินดาน เรยีกค่า SP นี้วา่ normal SP

ถ้าค่าความเค็มของ mud filtrate มค่ีามากกวา่ของน้ำ้าในชัน้หนิทราย กระแสไฟฟา้จะไหลกลับทิศทาง ซึ่งในกรณีนี้บรเิวณท่ีเป็นชัน้หนิทราย SP จะมค่ีาเป็นบวก เมื่อเทียบกับหนิดินดาน เรยีกค่า SP นี้วา่ reverse SP ค่าบวกมกัพบในชัน้หนิท่ีมสีะสมตัวในบรเิวณท่ีเป็นน้ำ้าจดื

ถ้าค่าความเค็มของ mud filtrate มค่ีาเท่ากับของน้ำ้าในชัน้หนิทราย จะไมม่กีารไหลของกระแสไฟฟา้ ดังนัน้บรเิวณท่ีเป็นชัน้หนิทรายจะไมม่กีารเบีย่งเบน

ความชดัเจนของกราฟของ SP ท่ีรอยสมัผัส ขึ้นกับรูปรา่งและลักษณะการไหลของกระแสไฟฟา้ท่ีรอยสมัผัส ลักษณะการไหลของกระแสไฟฟา้มคีวามสมัพนัธกั์บค่าความต้านทานกระแสไฟฟา้สมัพทัธข์องน้ำ้าโคลน ชัน้หนิซมึน้ำ้าได้ ชัน้หนิดินดาน ขนาดเสน้ผ่าศูนยก์ลางของหลมุเจาะ และความลึกของ invasion

ทิศทางการไหลของกระแสไฟฟา้พยายามท่ีจะไหลไปยงับรเิวณท่ีมค่ีาความต้านทานไฟฟา้

น้อยท่ีสดุ เมื่ออัตราสว่นของค่าความต้านทานไฟฟา้ของชัน้หนิกับของน้ำ้าโคลนมี

ค่าสงู กระแสไฟฟา้จะมกีารกระจายตัวออก ไปมาก ท้ำาใหเ้กิดการไหลของกระแสไฟฟา้ใน

หลมุเจาะเป็นทางยาว การก้ำาหนดรอยสมัผัส ของชัน้หนิจงึท้ำาได้ยาก ในขณะท่ีอัตราสว่น

ของค่าความต้านทานไฟฟา้ของชัน้หนิกับ ของน้ำ้าโคลนมค่ีาต้ำ่า การก้ำาหนดต้ำาแหน่ง

ของรอยสมัผัสของชัน้หนิจะท้ำาได้ง่ายขึ้น

ความชนัของกราฟของ SP ท่ีระดับใดๆ เป็นสดัสว่นกับความเขม้ของ กระแสไฟฟา้ท่ีไหลในน้ำ้าโคนในหลมุเจาะท่ีระดับนัน้ๆ ความเขม้ของกระแสไฟฟา้ในน้ำ้าโคลนมค่ีามากท่ีสดุท่ีรอยสมัผัสของชัน้หนิซมึน้ำ้าได้ ซึ่งใหค่้าความชนัมากท่ีสดุ

433. . Factors i nfl uenci ngthe SPcurve

ลักษณะกราฟของ SP และค่าผิดปกติท่ีเกิดขึ้น ขึ้นอยูกั่บหลายปัจจยั การน้ำาเอาค่า SP ไปใชจ้งึต้องมคีวามระมดัระวงั ปัจจยัต่างๆได้แก่

1. ความหนาของชัน้หินซมึน้ำ้าได้SP วดัการเพิม่ขึ้นหรอืลดลงของความต่างศักย์

ไฟฟา้ท่ีเกิดเน่ืองจากการไหลของกระแสไฟฟา้ใน น้ำ้าโคลน ค่าความเขม้ของ SP ท่ีมค่ีาสงูเท่ากับ

SSP บอกถึงความต้านทานการไหลของกระแสไฟฟา้ของชัน้หนิมค่ีาน้อยมากเมื่อเปรยีบเทียบ

กับน้ำ้าโคลน ซึ่งเป็นจรงิได้เมื่อชัน้หนิมคีวามหนา พอ ชัน้หนิที่มคีวามหนาน้อยมากจะไมส่ามารถ

ท้ำาใหเ้กิดกระแสไฟฟา้ได้อยา่งสมบูรณ์ ดังนัน้SP มค่ีาลดลงเมื่อความหนาของชัน้หนิลดลง

2. ความต้านทานไฟฟา้ของชัน้หินซมึน้ำ้าได้และความต้านทานไฟฟา้ของ

mud filtrate ในบรเิวณ virgin zone อัตราสว่นขอ

ง Rt/Rm มค่ีาเพิม่ขึ้น ท้ำาให ้ SP มค่ีาลดลง ท้ำาใหร้อยสมัผัสของหนิสงัเกตได้ยากขึ้น บรเิวณท่ีมสีารไฮโดรคารบ์อนจะไปลดค่า SPในชัน้หนิดินดานค่า SP เพิม่ขึ้นตามอัตราสว่นของ Rsh/Rm ใน invaded

zone ค่า SP เพิม่ขึ้นตามอัตราสว่นของ Rxo/Rm

3. ความลึกของชัน้ invasionSP มค่ีาลดลงเมื่อ invasion zone ลึก

มากขึ้น

4. เสน้ผ่าศูนยก์ลางของหลมุเจาะSP มค่ีาลดลงเมื่อขนาดของเสน้ผ่า

ศูนยก์ลางของหลมุเจาะมขีนาดใหญ่ขึ้น

5. ความต้านทานไฟฟา้ของชัน้หินดินดานชัน้หนิท่ีมหีนิดินดานปนอยู ่จะไปลดความ

สามารถในการวดัค่า SP ซึ่งชว่ยให้สามารถตรวจสอบสดัสว่นปรมิาณของหนิดินดานในชัน้หนิได้ หากวา่มชีัน้หนิทรายสอาดท่ีมค่ีาความเค็มของน้ำ้าในชัน้หนิเท่ากันเป็นตัวเปรยีบเทียบ

6. สารประกอบไฮโดรคารบ์อนเนื่องจากสารประกอบไฮโดรคารบ์อนท่ีอยูใ่น

ชัน้หนิจะไปลดความสามารถในการวดัค่า SP การน้ำาเอาค่า SP ไปใชใ้นการค้ำานวณค่า Rw จงึต้องเลือกเอาเฉพาะค่า SP ท่ีวดัจากบรเิวณท่ีไมม่สีารประกอบไฮโดรคารบ์อนอยูใ่นชัน้หนิ

4 3 4. . Irregular anomal y of SPcurves

4 .3 .4 .1 Highly resistivity formations o

r tight formationในชัน้หนิบางบรเิวณ ค่าความต้านทานไฟฟา้

มค่ีาสงูมาก ยกเวน้บรเิวณท่ีเป็นชัน้หนิน้ำ้าซมึผ่านได้และชัน้หนิดินดาน บรเิวณท่ีมีค่าความต้านทานไฟฟา้สงูเหล่าน้ี ท้ำาใหเ้กิดการการกระจายตัวของกระแสไฟฟา้ มีแนวโน้มท่ีจะไหลลึกเขา้ไปในชัน้หนิเนื้อแน่น มผีลต่อรูปรา่งของกราฟของ SP

กระแสไฟฟา้จะมกีารไหลออกหรอืไหลเขา้ไปในหลมุเจาะเฉพาะบรเิวณท่ีชัน้หนิน้ำ้าซมึผ่านได้ท่ีมีค่าความต้านทานไฟฟา้ต้ำ่าหรอืบรเิวณชัน้หนิดินดานท่ีท้ำาหน้าท่ีเป็นทางผ่านของกระแสจากชัน้หนิน้ำ้าซมึผ่านได้กลับเขา้ไปยงัน้ำ้าโคลนในหลมุเจาะและกลับเขา้มายงัชัน้หนิน้ำ้าซมึผ่านได้อีกครัง้ เนื่องจากกระแสไฟฟา้ซึ่งไหลอยูใ่นชัน้หนิดินดานมค่ีาคงท่ี ดังนัน้อัตราการเปล่ียนแปลงของความต่างศักยไ์ฟฟา้จงึมค่ีาคงท่ี ท้ำาใหก้ราฟของ SP มคีวามชนัท่ีคงท่ี รอยสมัผัสของชัน้หนิเนื้อแน่นจงึก้ำาหนดต้ำาแหน่งได้ยาก

4 3 4 2. . . Shale baseline shifts

การเคล่ือนของ shale baseline เกิดขึ้นไมบ่อ่ยนัก ในบางหลมุเจาะจะสงัเกตเหน็การเคล่ือนของ shale baseline อาจมสีาเหตมุาจากน้ำ้าในชัน้หนิสองชัน้ท่ีมคีวามแตกต่างของค่าความเค็มและชัน้ดินดานท่ีเป็นตัวกัน้ชัน้หนิสองชัน้นี้ไมเ่ป็น ‘perfect cationic membrane’ หรอืน้ำ้าในชัน้หนิมกีารเปล่ียนแปลงค่าความเค็มอยูใ่นชัน้หนิชัน้เดียว ท้ำาใหก้ารก้ำาหนด shale baseline และ SSP ท้ำาได้ยาก

ในกรณีท่ีไมม่ชีัน้หนิดินดานเป็นตัวแบง่ชัน้น้ำ้าท่ีมคีวามเค็มต่างกัน ก็อาจมกีารเคล่ือนของ shale baseline ซึ่งในกรณีน้ีกราฟของ SP ไมแ่สดงค่าผิดปกติในบรเิวณท่ีมกีารเปล่ียนแปลงความเค็ม แต่จะมค่ีาผิดปกติบนกราฟของ SP ท่ีรอยต่อบนและล่างของชัน้หนิน้ำ้าซมึผ่านได้ ซึ่งค่าผิดปกติมค่ีาแตกต่างกันมาก อาจมคีวามแตกต่างกันในลักษณะของขัว้ได้

ถ้าค่าความเค็มของ mud filtrate มค่ีาอยู่ระหวา่งค่าความเค็มของน้ำ้าในชัน้หนิสองชัน้ ในกรณีท่ีชัน้หนิน้ำ้าซมึผ่านได้ไมม่ีหนิดินดานปนและชัน้หนิน้ำ้าซมึผ่านได้และหนิดินดานในบรเิวณใกล้เคียงมคีวามหนามากพอ การผิดปกติบนกราฟของ SP ท่ีรอยสมัผัสทัง้สองเป็น SSP ท่ีสอดคล้องกับน้ำ้าในชัน้หนิท่ีมคีวามแตกต่างกัน

4 3 4 3. . . SP anomalies relative to inversion

conditionsในกรณีท่ีชัน้หนิทรายท่ีมค่ีาความเค็มของน้ำ้าใน

ชัน้หนิและค่าสมัประสทิธคิวามซมึน้ำ้าได้สงู และถกูแทรกซมึด้วย mud filtrate ท่ีมีความหนาแน่นและความเค็มน้อยเมื่อเทียบกับน้ำ้าในชัน้หนิ อาจมกีารไหลของ mud

filtrate ขึ้นไปยงัรอยต่อด้านบนของชัน้หนิ และไมม่กีารสะสมตัวของ mud filtrate ในตอนล่างของชัน้หนิน้ำ้าซมึผ่านได้

ดังนัน้ความลึกของ invasion zone จะมีค่าน้อยมากในบรเิวณรอยต่อด้านล่างของชัน้หนิ และลึกมากท่ีรอยต่อด้านบนของชัน้หนิ ท้ำาใหค่้าผิดปกติของ SP มค่ีาน้อยในบรเิวณสว่นบนของชัน้หนิเนื่องมาจาก

invasion ท่ีลึกมาก

สว่นในบรเิวณท่ีเป็นชัน้หนิดินดานมคีวามหนาน้อยวางตัวอยูร่ะหวา่งชัน้หนิน้ำ้าซมึผ่านได้ท่ีมคีวามหนามาก จะเกิดลักษณะฟนัเล่ือย (saw-tooth) ขึ้น ใต้บรเิวณดังกล่าวค่าผิดปกติของ SP มค่ีาน้อยกวา่ SSP และท่ีเหนือบรเิวณดังกล่าวค่าผิดปกติของ SP มค่ีามากกวา่ SSP ค่าผิดปกตินี้เกิดเนื่องจากการสะสมตัวของ mud filtrate ใต้ชัน้หนิดินดานนัน่เอง

4 3 5. . Recognition o f sandstone depositional

environmentsกราฟของ SP ท่ีวดัจากชัน้หนิทรายจะใหลั้กษณะ

ท่ีสามารถบง่บอกถึงรอยสมัผัสบนและล่างของชัน้หนิ ลักษณะการแทรกสลับของชัน้หนิ และการกระจายตัวของขนาดของเมด็ตะกอน รอยสมัผัสระหวา่งชัน้หนิดินดานและชัน้หนิทรายท่ีเด่นชดัจะแสดงลักษณะการเปล่ียนแปลงค่าความต่างศักยไ์ฟฟา้อยา่งชดัเจนด้วย การแทรกสลับของชัน้หนิดินดาน ชัน้หนิดินดานปนทราย

ในชัน้หนิทรายจะแสดงใหเ้หน็ได้จากลักษณะของกราฟของ SP แบบฟนัปลา (serrated) เนื่องจากค่า SP ได้รบัผลกระทบอยา่งมากจากการเปล่ียนแปลงปรมิาณหนิดินดานในชัน้หนิ ท้ำาใหก้ารบอกถึงลักษณะการกระจายตัวของเมด็ตะกอนท้ำาได้ยากขึ้น กราฟของ SP ท่ีวดัจากบรเิวณท่ีเป็นหนิทรายอาจสามารถแปลความหมายในลักษณะของการลดขนาดของตะกอนขึ้นด้านบน (fining upward) หรอื การเพิม่ขนาดขึ้นด้านบน (coasening upward)

รูปรา่งพื้นฐาน 4 แบบของกราฟของ SP ท่ีวดัได้จากชัน้หนิทราย ได้แก่ รูประฆงั (bell) รูปทรงกระบอก (cylinder) รูปกรวย (funnel) และ รูปไข ่(egg) ซึ่งท้ำาให้สามารถแปลความหมายถึงรูปรา่งภายนอก ลักษณะเนื้อหนิ และสภาพแวดล้อมการเกิด อยา่งไรก็ดีการใชเ้พยีงกราฟของ SP ในการแปลความหมายอาจมคีวามผิดพลาดได้ง่าย จงึควรท่ีจะใชป้ระกอบกับขอ้มูลอ่ืนๆ เชน่ หนิโผล่ แท่งหนิจากหลมุเจาะ เป็นต้น

ในการวเิคราะหถึ์งสภาพแวดล้อมของการเกิดของชัน้หนิ กราฟของ SP มกัใชร้ว่มกับกราฟของความต้านทานไฟฟา้ โดยปกติกราฟของความต้านทานไฟฟา้ จะเป็นรูปกลับในกระจกของกราฟของ SP แต่มรีายละเอียดมากกวา่ เนื่องจากวา่ resistivity มผีลกระทบจากการเปล่ียนแปลงค่าความพรุนในชัน้หนิด้วย resistivity ยงัใชใ้นการจ้ำาแนกชัน้ถ่าน ชัน้หนิปูนเน้ือแน่น ซึ่งจ้ำาแนกออกจากชัน้หนิดินดานใน กราฟของ SP ได้ยาก

สภาพแวดล้อมของสะสมตัวใน distributary channel อาจพบลักษณะของรอยสมัผัสแบบไมต่่อเนื่องท่ีชดัเจนบรเิวณสว่นล่างของชัน้หนิ อาจแสดงลักษณะการลดขนาดของตะกอนขึ้นด้านบน หรอืแสดงรอยสมัผัสแบบต่อเน่ืองท่ีสว่นบนของชัน้หนิ ลักษณะของ SP curve อาจแสดงลักษณะรูปรา่งแบบรูประฆงั หรอืรูปทรงกระบอก ในบรเิวณอ่าวปิดชัน้หนิอาจให้ลักษณะของ SP curve แตกต่างกันไป

สว่นบรเิวณ Barrier island และ marine bars จะใหลั้กษณะของกราฟของ SP ท่ีตรงขา้มกับใน channel ท้ำาให้ได้ลักษณะท่ีเป็นรูปกรวย บรเิวณท่ีเป็น pro-delta จะได้กราฟของ SP ท่ีอยูใ่กล้กับ shale base line แต่ในสว่นท่ีเป็น regressive sands ใน delta front อาจได้ลักษณะของกราฟของ SP รูปฟนัปลา

การสงัเกตลักษณะของหนิตะกอนพบวา่ วงจรการสะสมตัวของตะกอนสามารถจ้ำาแนกได้โดยอาศัยลักษณะรูปรา่งของกราฟจาก SPและ - short normal device ออกเป็น 6ลักษณะคือ

1. regressive sand 2 . transgressive sand

- 3. channel fill sand bar 4. turbidite 5 . constructive delta

1 . Regressive sedimentary pattern

ใน regressive sequence เมด็ตะกอนจะมขีนาดเพิม่ขึ้นทางด้านบน

regressive sand bars เกิดหา่งออกไปจากบรเิวณ constructional deltadeposits

การพฒันาของ regressive sequenceเริม่จาก

1 . Basal shale สะสมตัวในบรเิวณท่ีมีพลังงานต้ำ่าท่ีมสีภาพแวดล้อมแบบทะเลลึก เมื่อระดับน้ำ้าทะเลต้ืนขึ้น มกีารเปล่ียนสภาพแวดล้อมของการสะสมตัวของตะกอน ขนาดของเมด็ตะกอนเริม่มขีนาดใหญ่ขึ้นทางตอนบน

- 2 . Well sorted sand พฒันาขึ้นในบรเิวณท่ีเป็นชายผัง่ อาจมกีารแทรกสลับด้วย silt และ sssss แต่พวก cleanssss ยงัเป็นชัน้หนิหลัก กราฟของ SPแสดงลักษณะของ ssss ssssss ท่ีบง่บอกถึงลักษณะท่ีเป็นชัน้บางๆแทรกสลับกันของชัน้หนิ

3. สว่นบนสดุของ clean sand สะสมตัวในบรเิวณท่ีมพีลังงานสงู ได้ค่า SP ท่ีเป็น positive

4 . การเกิด transgressive sequence เป็นตัวจ้ำากัดการพฒันาของ regressive sequence ท้ำาใหเ้กิดรอย

สมัผัสระหวา่งชัน้ sssss ssss และ neritic (marine) shale

2. Transgressive sandการเกิด transgression เป็นผลมาจากการ

สงูขึ้นของน้ำ้าทะเล สว่นล่างของชัน้หนิเป็นตะกอนหยาบท่ีมกีารคัดขนาดดีและอาจมกีารหยุดของขนาดของตะกอนอยา่งทันทีทันใด การสงูขึ้นของน้ำ้าทะเลท้ำาใหเ้กิดการซ้ำ้าๆกันของชัน้หนิที่มาสะสมตัวจากตะกอนหยาบตอนล่างเปล่ียนเป็นตะกอนขนาดละเอียดท่ีมกีารคัดขนาดไมด่ี

การแทรกสลับกันของชัน้หนิทรายและหนิตะกอน ท้ำาใหเ้กิดลักษณะของกราฟของ SP ท่ีม ีamplitude ลดลงขึ้นด้านบน ในบรเิวณ transgressive ท่ีสมัพนัธกั์บ sand bars ลักษณะของชัน้หนิจะผกผันชัน้หนิของบรเิวณ regressive

- 3. Channel f ill sand barChannel-fill sand bar เกิดใน

ขบวนการทางน้ำ้า โดยท่ี channel-fill หรอื valley-fill เกิดการยา้ยต้ำาแหน่ง

ของรอ่งน้ำ้า ท้ำาใหส้ามารถสงัเกตเหน็ ลักษณะส้ำาคัญ 2 ลักษณะคือ

distributary channel-fill และpoint bar-buildup

Distributary channel-cut and fill แสดงลักษณะของการเปล่ียนแปลงของเมด็ตะกอนจากบรเิวณตอนกลางของรอ่ง

น้ำ้าซึ่งกระแสน้ำ้ามคีวามเรว็สงู และท่ีขอบ ของรอ่งน้ำ้าที่กระแสน้ำ้ามคีวามน้อยกวา่ ดัง

นัน้ ตอนกลางของรอ่งน้ำ้าจงึมเีมด็ตะกอน ขนาดใหญ่ กราฟของ SP ท่ีได้จากบรเิวณ

น้ี อาจเป็นรูปทรงกระบอก สว่นที่ขอบของ รอ่งน้ำ้าอาจแสดงลักษณะของกราฟของ

SP แบบน้ิวมอื

Alluvial point bar channel build-up แสดงลักษณะท่ีชัน้หนิวางตัวเกือบอยู่

ในแนวราบ ลักษณะกราฟของ SP แสดง การลดขนาดของตะกอนขึ้นด้านบน

4. TurbiditeTurbidite หรอื ตะกอนท่ีเกิดขึ้นในบรเิวณ

ท่ีมตีะกอนมกีารเคล่ือนตัวเนื่องจากแรง โน้มถ่วง สงัเกตจากชัน้หนิดินดานปน

ทรายแป้งเนื้อแน่นจาก กราฟของ SP มีการเปล่ียนแปลงเป็นวงจรของขนาดของเมด็ตะกอนจากขนาดทรายไปเป็นทราย

แป้งและดินในลักษณะของสารแขวนลอย

5. Constructive deltaตะกอนท่ีเป็นแหล่งกักเก็บปิโตรเลียมสว่น

ใหญ่สะสมตัวอยูใ่น delta sequence ตะกอนเหล่านี้ได้จากการผุพงัของหนิอัคนี หนิแปร และหนิตะกอน ตะกอนเหล่าน้ีถกูพดัพามาทางแมน่้ำ้าและตกสะสมตัวในบรเิวณชายฝ่ังและขยายตัวออกไปจนถึงบรเิวณท่ีเป็น continental shelves

รูปรา่งของ delta อาจมลัีกษณะเป็น cuspate type (Nile river), lobate type (Lafourche), elongate type หรอื bird-foot delta (Mississippi river ) ขึ้นอยูกั่บ ความแรงของคล่ืน กระแสน้ำ้าขึ้นน้ำ้าลง และ คล่ืนตามแนวชายฝ่ัง delta เหล่าน้ีเป็น constructive เนื่องจากมกีารสะสมตัวของตะกอนกลายเป็นแผ่นดินเพิม่ขึ้นเรื่อยๆ

ในกรณีของ lobate ตะกอนด้านในสดุท่ีได้มาจากการพดัพามาโดย fluvial channelท้ำาใหเ้กิดลักษณะการซอ้นทับกันของ - fill in

sand ใน mud และ ooze ของ continental margin กราฟของ SP ไม่แสดงลักษณะผิดปกติใดๆ สว่น กราฟของ ความต้านทานไฟฟา้ แสดงลักษณะ fining

upward ของแต่ละ -channel fillสว่นถัดมาเป็น distributary channel ซึ่งสะสมตัวนน้ำ้าทะเล

กราฟของ SP แสดงใหเ้หน็ถึงการสะสมตัวของตะกอนขนาดหยาบท่ีได้จาก

crevasses ไปจนถึงบรเิวณท่ีเป็น channel levees บรเิวณท่ีเป็น delta

f r ont f aci es ซึ่งอาจพบสว่นท่ีเป็น ssssssssssss s ssss ssss sssss

front slope, distal delta front, delta margin fringe ซึ่งจะใหลั้กษณะ

ของกราฟของ SP ท่ีแตกต่างกันออกไป

aaa aaaaaaa436

ปัญหาต่างๆท่ีพบได้ในการประยุกต์ใช ้กราฟของ SP ในการศึกษาสภาพแวดล้อมของการเกิด เชน่

1. ถ้ามกีารเปล่ียนแปลค่าความเค็มของน้ำ้าในชัน้หนิทราย จนกระทัง่ท้ำาใหเ้กิดลักษณะท่ีชัน้หนิทรายท่ีมนี้ำ้าไมเ่ค็มแสดงลักษณะเหมอืนชัน้หนิดินดาน

2. เนื่องจาก SSP มคีวามเก่ียวขอ้งกับค่าความแตกต่างของความต้านทานไฟฟา้ระหวา่งน้ำ้าในชัน้หนิและ mud filtrateดังนัน้ในการใชน้้ำ้าโคลนท่ีแตกต่างกันในในการเจาะหลมุหนึ่งๆ จะมผีลใหเ้กิดการเปล่ียนแปลงกราฟของ SP โดยเฉพาะเมื่อ

mud filtrate และ น้ำ้าในชัน้หนิ มค่ีาความต้านทานไฟฟา้เท่ากัน ท้ำาใหแ้ปลผลวา่เป็นชัน้หนิดินดาน

3. ในบางกรณี อุณหภมูมิผีลต่อกราฟของ SP

4 . หนิทรายท่ีมก๊ีาซหรอืน้ำ้ามนั จะมผีลไปลดค่า SP

5 . การใชก้ราฟของ SP รว่มกับกราฟของความต้านทานไฟฟา้ จะเหมาะสมเฉพาะกับบรเิวณท่ีเป็นชัน้หนิทราย-หนิดินดานเนื้อแน่น แต่จะใชไ้ม่ได้ผลดีกับบรเิวณท่ีชัน้หนิเนื้อไมแ่น่นที่มค่ีาความพรุนมากและมคีวามเค็มของน้ำ้าในชัน้หนิสงู