Diagraphies Petrol

8/2/2019 Diagraphies Petrol

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DDIIAAGGRRAAPPHHIIEESS

PPEETTRROOLLEE

Professeur

D. Chapellier

Assistant L. Baron


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Cours de Diagraphies Diffres - Option Rservoirs 4ime anne

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Chapitre 1 INTRODUCTION

1 Introduction

Lorsque l'on a repr un rservoir potentiel souterrain par des mthodes de surface,gologiques et gophysiques, il faut en tudier les qualits.

Les qualits qui conditionnent le rendement potentiel d'un rservoir, qu'il soit aquifre ouptrolier, sont principalement :

Son volume ; Sa porosit ; Son taux de saturation ; Sa permabilit ;

Les diffrents fluides qu'il renferme (huile, gaz, eau).La premire approche consiste faire des forages (Voir Fig. 1.1). Lorsqu'il s'agit de forages

but hydrogologique ils sont le plus souvent carotts, par contre en prospection ptrolire il s'agiten gnral de forages destructifs.

2 Le forage

Un forage est une cavit, approximativement tubulaire, ayant un diamtre nominal dfini parl'outil de forage. Le diamtre peut varier normment, on parle de forage petit diamtre pour desdiamtres allant jusqu' 250 mm puis de forages gros diamtres.

Le forage est gnralement rempli d'un fluide qui peut tre de nature variable : boue labentonite, eau, mousse, boue l'huile, air etc. La boue qui rempli le trou de forage des rlesmultiples qui sont ;

Le nettoyage du trou, les dblais (cuttings) sont remonts la surface ou ils sont partiellementrcuprs et tudis par les gologues.

Le maintien des parois du trou et des fluides contenus dans les formations. La boue en effet depar ses caractristiques physiques et chimiques, exerce sur les formations une contre pression.Cette contre pression a bien videmment une influence sur le comportement des fluides dans levoisinage du trou.

La lubrification et le refroidissement des outils de forage. La consolidation des parois du forage en dposant en face des zones permables un dpt de

boue que l'on appelle mud-cake. Ce mud-cake finit par empcher toute circulation de fluideentre le trou de forage et la formation.

Une boue ne peut jouer convenablement tous les rles que nous avons numrs que si elleest bien conditionne, c'est--dire que si ses principales caractristiques physiques et chimiques sontmaintenues des valeurs appropries.

La reconnaissance des formations traverses par un sondage se fait tout d'abord en exploitantles informations obtenues pendant le cours du forage, on enregistre les paramtres suivants :

pousse sur l'outil, vitesse d'avancement, pousse des fluides de forage, examen des dblais, examenqualitatif et quantitatif de la boue, indices de gaz ou d'huile etc. tous ces renseignements sont d'accs


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pratiquement direct. On appelle l'ensemble de ces enregistrements les diagraphies instantanes(Voir Fig. 1.2).

Figure 1.1 : Le forage.


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Figure 1.2 : Diagraphies instantanes.


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Figure 1.3 : Diagraphies diffres.


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Figure 1.4 : Les volumes dinvestigations en gophysique de gisement.

Mais on se heurte un obstacle invitable : la dispersion dans le temps et dans l'espacequ'impose le transit par la boue de tout chantillon venant du fond du trou, aggrave souvent par lacontamination due l'boulement plus ou moins important des parois, il peut en rsulter une grandeconfusion. Seul le carottage mcanique continu donne l'image exacte de la succession des couchesgologiques et certaines de leurs caractristiques physiques.


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Pour les forages profonds il faut de plus remarquer que l'tude des carottes n'est faite queponctuellement sur des chantillons prlevs parfois intervalles rguliers, d'autres foisslectionnes en fonction de critres subjectifs.

Certaines informations ne peuvent tre fournies par le carottage (Voir Fig. 1.4) : la valeur et

la direction des pendages, la nature et la quantit exacte des fluides en place, etc. D'autre part, lesoprations de carottage sont d'un prix de revient trs lev.

3 Les diagraphies

Pour pallier ces inconvnients est apparue, en 1927, la technique des enregistrements dansles forages. On parle de diagraphies ou logging.

Une diagraphie est un enregistrement continu des variations d'un paramtre donn enfonction de la profondeur.

Les diagraphies sont enregistres lors d'un arrt ou en fin de forage, et les paramtresmesurs ne sont accessibles qu'avec un certain retard sur l'excution du forage d'o le nom dediagraphies diffres (Voir Fig 1.3).

Des outils, ou sondes, conus dans ce but, sont descendus dans le trou de forage l'extrmit d'un cble qui assure la liaison avec les instruments de surface commandant lesoprations, et groups soit dans un camion, soit dans une cabine fixe pour les forages en mer.

Pour autant que l'on sache relier les paramtres mesurs et leurs variations aux propritsphysiques et/ou chimiques des formations gologiques et des fluides contenus dans ces formations,on dispose d'un instrument sans gal pour tudier les roches et leur contenu ventuel.

Il existe des relations troites entre les paramtres physiques enregistrs et les paramtresgologiques. On peut dfinir un "facis gophysique" qui est pour un niveau donn, la somme descaractristiques vues par les diagraphies. Le "facis gophysique" reste inchang pour un mmeniveau au cours de plusieurs enregistrements successifs avec les mme outils, dans le mme trou.

Il en rsulte que la modification d'un paramtre gologique doit se rpercuter sur un ouplusieurs paramtres physiques. De mme, une variation de paramtre physique aura unesignification gologique.

Les diagraphies sont donc trs utiles pour faire des corrlations de puits puits et donnent

des indications trs prcieuses sur les variations lithologiques.

4 Les moyens techniques d'enregistrement

L'ensemble des quipements utiliss pour l'enregistrement des diagraphies comprend :

Un treuil volumineux et puissant, sur le tambour duquel sont enrouls plusieurs milliers demtres de cble. Le cble est un organe essentiel dont le rle est la fois mcanique et lectrique.Fix une extrmit du tambour, il se termine l'autre extrmit par un raccord rapide quipermet la connexion mcanique et lectrique avec l'outil descendu dans le trou de forage. Le

cble assure la transmission, vers l'outil, de l'nergie lectrique assurant son fonctionnement, etpermet le retour en surface des signaux mis par l'outil. C'est le dfilement du cble qui permet la


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mesure des profondeurs. La mesure des profondeurs est une mesure imparfaite ; le cble en effet,est soumis des efforts considrables, il peut s'allonger sous l'effet de son poids ou parvieillissement, certains outils collent la paroi du trou, il peut aussi y avoir des dpts de bouesur le cble ou sur la molette. Une premire chose faire avant toute interprtation est donc de recaler les diagraphies entre elles.

Les circuits de contrle et de commande des appareils de mesure, ainsi que les quipements detraitement de l'information. Ils sont runis dans des "panels " que l'on met en place dans dessupports adapts en fonction des outils utiliss.

Les outils, ce sont les appareils que l'on descend dans le trou de forage, l'extrmit du cble.Cela peut aller de la simple lectrode aux outils plusieurs patins et aux outils de diagraphies deproduction en prospection ptrolire.

Un systme d'enregistrement, l'avancement du film ou du papier tait synchrone dudroulement du cble et l'enregistrement se faisait en fonction de la profondeur. Dornavant unenregistreur digital est utilis.

5 Prsentation d'une diagraphie

La prsentation est trs importante. Sur l'en tte du log on doit voir figurer un certain nombrede renseignements :

Le nom de la compagnie ; Le numro du forage et ces coordonnes ; L'outil utilis ; Tous les autres logs enregistrs en mme temps, c'est--dire pendant la mme opration. ; Depth - driller = la profondeur atteinte par le forage ; Depth - logger = la profondeur maximum atteinte par le log ;

Btm log interval = La profondeur laquelle le log commence vritablement ; Top log interval = la profondeur laquelle le log est arrt ; Type fluid in hole = le type de fluide remplissant le forage, type de boue avec ses

caractristiques, densit, viscosit, PH, etc. ; Source sample = l'endroit ou l'on a prlev l'chantillon de boue, gnralement la dernire

circulation dans le bac boue ; Rm (de m = mud = boue) = rsistivit de la boue ; Rmf (mud filtrate) = rsistivit du filtrat ; Rmc (mud cake) = rsistivit du mud cake.


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Exemple de prsentation d'une diagraphie

DATE : LOG :

COMPAGNIE :

FORAGE N : Coordonnes : Pays :

Altitude :

Oprateur :

Origine des profondeurs :

Profondeur du forage :

Diamtre du forage :

Tubage :

Nature de la boue : Provenance de l'chantillon :

Densit : Viscosit :

Rm : T :

Rmf : T :

Roc : T :

Temprature du fond du trou (B.H.T.) :

Temprature de surface :

Temps aprs la dernire circulation :

Autres logs effectus :

Echelle verticale choisie :

Vitesse d'enregistrement :

Remarques :

Time since last circulation = temps qui s'est coul aprs la dernire circulation jusqu'l'enregistrement du log

Permanent datum = niveau de rfrence

Casing = tubage

KB= Kelly bush


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6 Reprsentation schmatique de l'invasion

D'une manire gnrale, la prsence du fluide de forage est gnratrice de perturbations dansles formations. Dans le cas le plus gnral, les formations fores contiennent des fluides (eau etptrole) qu'il est important de maintenir en place afin d'viter leur venue en surface. Pour cela, laboue de forage, en phase liquide, exerce une pression hydrostatique suprieure la pression desformations et des fluides qu'elles contiennent.

Dans ces conditions, il se produit dans la formation une filtration de la phase liquide et dessubstances dissoutes : c'est le filtrat. Les particules disperses, elles, s'accumulent sur la paroi dutrou, formant le dpt de boue encore appel "gteau de boue" ou "mud-cake". La composition,l'paisseur et la permabilit du mud cake dpendent surtout de la nature de la boue. L'paisseur dumud cake varie en gnral entre 1/8 et 1 (3 mm 2,54 cm). Ce mud cake a une permabilitfaible et c'est lui qui conditionne en partie la filtration, petit petit la filtration va diminuer puisstopper.

Le filtrat, envahit la formation, perturbe la rpartition des fluides en place, et sescaractristiques physiques contribuent modifier celles des formations. La figure suivante (VoirFig. 1.5) montre la reprsentation schmatique de l'invasion d'une formation par le filtrat de boue :

La boue de rsistivit Rmremplit le trou de forage ; La filtration a laiss un mud cake de rsistivit Rmc ; Le filtrat de boue, phase aqueuse de rsistivit Rmf, a sur une certaine distance refoule toute

l'eau de formation crant la zone lave. Cette zone a pour rsistivit Rxo ;

Puis la quantit de filtrat diminue jusqu' ce que l'on retrouve dans la zone vierge la saturationcomplte des pores par l'eau de formation dont la rsistivit Rw contribue donner la

formation sa rsistivit Rt ; La zone s'tendant de la paroi du trou jusqu' la limite atteinte par le filtrat est la zone envahie de

rsistivit Ri, son extension est symbolise par son diamtre di.

Lorsque la formation contient des hydrocarbures et de l'eau l'invasion prend une allure unpeu diffrente. En raison des phnomnes capillaires, le filtrat de boue n'est pas en mesure derepousser la quantit totale d'hydrocarbures prsente dans la formation. Dans la zone lave, l'eau deformation et une partie seulement des hydrocarbures seront remplace par le filtrat.

Puis, jusqu' la limite de la zone envahie (Voir Fig. 1.6), la quantit de filtrat diminue, l'eauet les hydrocarbures revenant progressivement la saturation primitive que l'on retrouve dans la

zone vierge, dont la rsistivit est Rt.

La profondeur d'invasion est trs variable, elle dpend de l'eau libre de la boue, de ladiffrence de pression entre la colonne de boue et la formation, de la porosit etc. En gnral, plus laporosit est grande, plus la profondeur d'invasion est faible. C'est en effet le mud-cake qui rgle laquantit d'eau qui peut pntrer. Pour la mme quantit d'eau, disera plus petit si la porosit estforte.

Si l'on exprime di en fonction du diamtre d du sondage, on peut dire que pour les boueshabituelles

di < 2d pour les sables trs poreux.


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di < 5 10d pour les formations faible porosit comme les grs et les calcaires consolids.

Figure 1.5 : Reprsentation schmatique de l'invasion.


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Figure 1.6 : Reprsentation schmatique de la zone envahie.


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LISTE DES TERMES UTILISES EN DIAGRAPHIES

BHT Temprature du fond du trou en C ou F

Tf Temprature de la formation en C ou F

TD Profondeur totale en mtres ou pieds

d Diamtre du trou en inches ou cm

Di Diamtre moyen de la zone envahie en inches ou cm

Rm Rsistivit de la boue en ohms.m

Rmc Rsistivit du mud-cake en ohms.m

Rmf Rsistivit du filtrat en ohms.mRw Rsistivit de l'eau d'imbibition en ohms.m

Rt Rsistivit vraie de la formation vierge en ohms.m

Ro Rsistivit vraie d'une formation sature en eau en ohms.m

Rxo Rsistivit de la zone lave en ohms.m

F Facteur de formation sans unit

Porosit effective en %

Sw Saturation en eau dans la zone vierge en %

Sxo Saturation en filtrat dans la zone lave en %

Shr Saturation en hydrocarbures rsiduels en %

Shc Saturation en hydrocarbures en %

T Temps de transit en microsec/pied

b densit de la formation en g/cm3

ma densit de la matrice en g/cm3

f densit du fluide en g/cm3

cps coups par seconde

cpm coups par minute


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Chapitre 2 LA RESISTIVITE

1 Rappel

Parmi les paramtres mesurs par les outils de diagraphies il en est un qui intervient maintes reprises : la rsistivit lectrique des roches. Elle est, dans la plupart des cas, de typelectrolytique, c'est dire que les roches conduisent le courant lectrique grce au fluide qu'ellescontiennent. On peut dire que la rsistivit lectrique d'une roche dpend essentiellement :

De la qualit de l'lectrolyte, c'est dire de la rsistivit du fluide d'imbibition Rw et, parconsquent, de la quantit de sels dissous.

De la quantit d'lectrolyte contenue dans l'unit de volume de la roche, c'est dire de laporosit.

Du mode de distribution de l'lectrolyte.

2 La qualit de l'lectrolyte

La rsistivit d'un lectrolyte dpend de : sa teneur en ions, et de la mobilit des ions ensolution. Or la mobilit varie, il en rsulte que la rsistivit d'une eau dpend non seulement de laquantit de sels dissous, mais encore de leur nature. La quantit de sels en solution s'exprime engrammes par litre 1g/l = 1000 ppm, 1 mg/l = 1 ppm.

Pour caractriser une eau on utilise souvent la notion de salinit quivalente. C'est lasalinit en NaCl qui provoquerait une rsistivit gale celle de l'eau considre.

La contribution d'un sel la rsistivit d'une solution dpend de la concentration de ce sel etde la salinit totale. Si l'on connat la salinit d'une eau et sa composition on peut, grce l'abaque2 obtenir les coefficients qui permettront de passer de divers sels l'quivalent NaCl.

Il est malheureusement impossible de connatre la composition chimique d'une eau enpartant de sa rsistivit. Cependant il existe un abaque, abaque 1, qui permet, partir de la valeurde la rsistivit, de trouver la salinit, en quivalant NaCl, d'une solution.

La rsistivit d'un lectrolyte dpend aussi de sa temprature. Une augmentation de latemprature diminue la rsistivit. L'abaque 1 permet d'obtenir la rsistivit d'une solution pour unetemprature et une salinit NaCl donne.

3 La quantit et le mode de distribution de l'lectrolyte

Dans le cas d'une roche sature Archie a tabli une relation exprimentale liant la rsistivitde la roche, la porosit, le mode de distribution et la rsistivit de l'lectrolyte.

Rt = Rwa-m

Rt = rsistivit de la roche en ohms.m ;

Rw = rsistivit de l'eau d'imbibition en ohms.m ;


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= porosit (0 - 1) ;

m = facteur de cmentation, varie gnralement entre 1,3 et 2,2 ;

a = facteur qui dpend de la lithologie et varie entre 0,6 et 2.

On a l'habitude de regrouper sous le terme Facteur de formation F ce qui caractrise lastructure de la roche.

F = a-m

L'expression de la loi d'Archie pour une roche sature en eau devient alors :

Rt = FRw

L'abaque 3 permet partir de la valeur de la porosit, d'obtenir la valeur de F et vice versa.ceci pour diverses relations. Ces relations exprimentales sont relativement rigoureuses lorsqu'ils'agit de formations propres c'est--dire dpourvues d'argile. En prsence d'argile il faudra faireintervenir des corrections.

4 La rsistivit des roches dans la zone lave

Dans la zone lave la loi d'Archie s'crit : Rxo = FRmf.

Rxo = rsistivit de la roche dans la zone lave ;

Rmf= rsistivit du filtrat qui remplit les pores de la roche ;

F = facteur de formation.

5 La rsistivit des roches dans la zone vierge

Dans la zone vierge la loi d'Archie s'crit : Rt = FRw.

Rt = rsistivit des roches dans la zone vierge ;

Rw = rsistivit de l'eau d'imbibition ;

F = facteur de formation.

En gnral on utilise pour l'excution des forages de l'eau prleve dans les rivires voisines,cette eau est trs gnralement plus rsistante que l'eau de formation qui imbibe les roches fores.

On peut alors crire :

Rmf> Rw ce qui entrane Rxo > Rt.


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6 La saturation

Lorsqu'une partie des pores de la roche est remplie par des hydrocarbures, gaz ou huile dersistivit infinie ou air, cela va modifier la rsistivit. Archie a tabli une formule trs largementutilise

rsistivit de la roche dans la zone sature en eau

SR

Rwo

t

n=

rsistivit de la roche dans la zone sous-sature

En gnral n = 2 pour la plupart des roches meubles, on obtient alors pour la zone vierge :

Rt = Rwa

-m

Sw-n

Et pour la zone lave :

Rxo = Rmfa-mSxo-n

Avec Sxo = saturation en filtrat et Sw = saturation en eau. On dfinit aussi Shc = saturationen hydrocarbures dans la zone vierge et Shr = saturation en hydrocarbures rsiduels dans la zonelave.

Sxo + Shr = 1 dans la zone lave et Sw + Shc = 1 dans la zone vierge.

7 Conclusions

Il rsulte de ce que nous venons de voir que les rsistivits lectriques mesures dpendentpour une part des conditions gologiques naturelles et pour une part de l'action des fluides de forage.

La boue et son filtrat sont pris en compte dans la plupart des mesures. L'invasion de la zonelave ajoute aux dductions que l'on peut tirer de nos mesures (Abaque 4).

Il est indispensable, lorsque l'on dsire interprter quantitativement les mesures, de

connatre toutes les caractristiques de la boue utilise. Un abaque permet lorsque l'on connat larsistivit de la boue d'en dduire la rsistivit du mud cake et celle du filtrat. On peut aussiappliquer la relation approximative suivante :

Rmc = 1,5Rm et Rmf= 0,75Rm

Lors des interprtations quantitatives, il ne faut pas oublier de ramener les diversesrsistivits Rm, Rmf, Rmc, Rt, etc. la temprature de la formation considre.


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Abaque 1 : Rsistivit - Temprature Salinit.


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Abaque 1 bis : Rsistivit Temprature Salinit.


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Abaque 2 : Rsistivit des filtrats et des eaux de formations.


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Abaque 2 bis : Rsistivit quivalente et normale des solutions ioniques.


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Abaque 3 : Porosit - Facteur de formation (Attention dans la formule de Shell :

m=1.87+0.019/ et non pas m=1.87+0.19/).


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Abaque 4 : Dtermination de Rmfet Rmc.


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T. P. Rsistivit 1

1 La temprature de surface est de 80 F. BHT = 180 F et TD = 10'000 pieds.Profondeur de la formation 6'000 pieds.

Quelle est la temprature de la formation ?

2 Une boue a une rsistivit de 1.2 Ohm.m 75 F.

Quelle est sa rsistivit si la temprature est de 160 F ?

3 Rmf = 2.0 Ohm.m 70 F. La salinit de leau dimbibition est de 30'000 ppm de

NaCl.Il sagit dun carbontate 15 % de porosit.

La temprature de la formation est de 180 F.

Si lon admet que la saturation Sw = 1 et Sxo = 1,

Quelle est la valeur de Rt et Rxo ?

Si lon admet que la saturation nest plus gale 1 et que la rsistivit de la zonelave est Rxo est de 100 Ohm.m,

Quelle est la valeur de Sxo ?

4 On vous donne sur le puits la rsistivit de la boue Rm = 2.7 Ohm.m 75 F.

Quelle est la rsistivit de cette boue la profondeur de 12'000 pieds sachant queBHT = 360 F et que TD = 18'000 pieds ?

5 Un chantillon deau dun puits est analys et contient 90'000 ppm de NaCl.

Quelle est la rsistivit de Rw si le rservoir est une de 175 F ?

6 Soit une formation grseuse de porosit 12 %. Rw = 0.1 Ohm.m et Rmf = 1 Ohm.m.

Si la zone est une zone sature en eau, quelle est la valeur de Rxo et Rt ?

Si maintenant vous tes, pour la mme formation, dans une zone sous-sature en eau

et que Rxo = 100 Ohm.m et Rt = 90 Ohm.m, calculer alors Sw et Sxo.


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Chapitre 3 LE LOG P.S.

1 Introduction

Le log P.S. ou log de la polarisation spontane, est l'enregistrement des diffrences depotentiel lectrique dues des causes naturelles.

Ces diffrences sont mesures entre une lectrode de rfrence fixe, place en surface, et unelectrode mobile qui parcourt toute la longueur du forage.

Le log P.S. permet :

de mettre en vidence les bancs poreux et permables ; de localiser certains niveaux impermables ;

de calculer le pourcentage d'argile contenu dans la roche rservoir ;

de calculer la rsistivit de l'eau d'imbibition Rw, ce qui permet d'obtenir la salinit et donc laqualit chimique de cette eau.

2 Le paramtre enregistr - cas gnral

2.1 Origine de la P.S.

Le liquide employ lors de l'excution d'un forage (eau, boue, air, etc.) diffre presquetoujours chimiquement de l'eau renferme dans les formations traverses. C'est la mise en contact deces fluides dissemblables qui provoque l'apparition de potentiels naturels.

2.2 Le potentiel de membrane

Considrons une formation poreuse et permable, contenant un lectrolyte Rw, cetteformation est limite en haut comme en bas par des argiles jouant le rle de membrane (Voir Fig.3.1).

Lorsque cet ensemble est travers par le forage, l'lectrolyte naturel est mis en prsence dufiltrat de rsistivit Rmf.Gnralement l'eau de la formation est plus saline que la boue de forage, dece fait Rmf> Rw.

Les argiles en prsence de deux fluides de salinits diffrentes se comportent comme unemembrane cationique, c'est dire qu'elles laissent passer librement les cations Na+, mais sontimpermables aux anions Cl-.

L'ensemble constitue une pile de concentration dont le ple positifcorrespond la formationla moins saline, le filtrat dans cet exemple.

Une telle pile donne naissance une force lectromotrice Em.

On appelle le potentiel ainsi cr potentiel de membrane, shale potentiel.


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=

w

mf

m R

RLogKE 1

Lorsqu'il s'agit de solutions de NaCl, ce potentiel est reli la rsistivit des solutions par larelation :

K1 = 59 pour des solutions de NaCl 25 C.

Figure 3.1 : Origine de la polarisation spontane.


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2.3 Le potentiel de jonction liquide

Une autre force lectromotrice naturelle apparat dans les forages. Elle est associe aupotentiel de jonction liquide qui prend naissance l ou le filtrat et l'eau de formation sont en contactdirect, c'est dire la limite de la zone envahie.

En effet, lorsque deux solutions de salinits diffrentes sont en prsence, on peut montrerqu'une force lectromotrice de jonction liquide va apparatre entre ces deux solutions si la mobilitdes anions et des cations n'est pas identique.

=

w

mf

j R

RLogKE 2

Dans le cas d'une solution de NaCl, la mobilit des anions est suprieure celle des cations.Il en rsulte un flux de charges ngatives vers la solution la moins concentre (la boue engnral) et la cration d'une force lectromotrice qui vient s'ajouter celle associe aux membranes

argileuses.

Avec K2 = 11,6 pour des solutions de NaCl 25 C

2.4 Cas gnral

Finalement, on arrive au schma suivant avec un potentiel positif en face des formationsargileuses et un potentiel ngatif en face de la formation poreuse et permable, le circuit se fermantpar la boue. On suppose que la boue est moins saline que l'eau de formation et que par consquentRmf > Rw (Voir Fig. 3.2).

La courbe en traits tirs correspond l'enregistrement rel alors que la courbe en traits pleinsreprsente le voltage thorique appel P.S. Statique. En ralit le voltage enregistr est presquetoujours infrieur la P.S. Statique. Cette dernire peut tre calcule de la faon suivante :

=

w

mf

R

RLogKPSdflexionladeValeur

Rmfe = rsistivit quivalente du filtrat, c'est dire la rsistivit qu'aurait le filtrat s'il n'yavait que du NaCl en solution ;

Rwe = rsistivit quivalente de l'eau de formation ;

K = constante qui tient compte de la temprature.

3 La mesure

3.1 La mise en oeuvre

On mesure l'aide d'un voltmtre la diffrence de potentiel entre deux lectrodes, l'unemobile dans le trou et l'autre fixe en surface. Le zro est arbitraire, il s'agit de valeurs relatives.L'chelle est donne en millivolts par division, par convention, le positif est toujours droite et lengatif gauche.


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Le log P.S. ne peut tre enregistr que dans les forages contenant un liquide conducteur encontact avec les parois du trou.

3.2 Facteurs parasites

Divers facteurs parasites peuvent affecter les mesures, ce sont : La nature des lectrodes : On sait que des lectrodes mtalliques plonges dans un liquide se

chargent d'un potentiel caractristique du mtal utilis. Les mesures P.S. portent sur des valeurs relatives et non absolues; la grandeur du potentiel

d'lectrode importe peu, pourvu qu'il demeure stable. Il faut donc choisir un mtal atteignant trsrapidement son quilibre lectrochimique. Le plomb est gnralement utilis pour construire leslectrodes. Par ailleurs, pour viter une trop grande dissymtrie entre les deux lectrodes, onplonge l'lectrode de rfrence dans le bac boue qui contient le mme liquide que le trou. Lesdeux lectrodes sont ainsi places dans le mme environnement.

La drive de la rfrence : Il peut se faire qu'au cours du temps les conditions autours de la

rfrence changent, on voit apparatre alors une drive des mesures qui se surimposant au logP.S. rend l'interprtation difficile. Pour contrler la stabilit relative des deux lectrodes on peut,par exemple, avant l'enregistrement, immobiliser la sonde au fond du trou et observerl'enregistreur. Si la valeur mesure n'est pas stable, il est indispensable d'amliorer la rfrence.

Des courants parasites : O que l'on soit, on peut observer des courants lectriques faibles etvariables parcourant le sous-sol. Il s'agit des courants telluriques lis l'activit solaire. A cescourants naturels s'ajoutent dans les pays industrialiss, des courants d'origine industrielle. Cescourants font apparatre sur le log P.S. des potentiels parasites qui peuvent le rendre inutilisable.

On peut valuer l'importance des courants parasites en laissant la sonde immobile au fond dutrou. La prsence de vagabonds gnants se manifeste par des variations rapides et de grandeamplitude. Dans ce cas, le log n'est pas significatif, les variations de potentiel lues surl'enregistrement ne sont pas lies aux seules causes gologiques ; il vaut mieux abandonner cettediagraphie.

4 Interprtation qualitative

La figure suivante (Voir Fig. 3.3) reprsente un log P.S. enregistr dans une srie de sables etd'argiles. On peut observer, c'est le cas le plus gnral, qu'en face des couches d'argiles les potentielsrestent plus ou moins constants. L'enregistrement s'approche d'une droite. Celle-ci est appele shalebase line ou ligne de base des argiles.

En face des bancs poreux permables, la courbe montre une forte dflexion vers la gauche.Lorsque ces bancs sont assez pais, il est possible de tracer la ligne de base des sables, sand line. Lalimite des bancs est l'inflexion de la courbe.

4.1 Facteurs influenant la forme et l'amplitude des dflexions P.S.

La forme et l'amplitude des dflexions P.S. peuvent tre influences par diffrents facteursqui sont les suivants : (Voir Fig. 3.4, 3.5 et 3.6).

4.1.1 Influence de la salinit des fluides en prsence

La P.S. dpend essentiellement de la diffrence de salinit entre les fluides en prsence,filtrat de boue et eau de formation. Divers cas peuvent se prsenter ;


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Eau de formation est plus sale que le filtrat de boue Rmf> Rw. La P.S. est dite normale c'est lecas que nous avons envisag jusqu' prsent. Le positif est alors en face des argiles et le ngatifen face des formations propres. La dflexion est d'autant plus marque que le contraste dessalinits est important.

Eau de formation est moins sale que le filtrat de boue Rmf< Rw. Dans on obtient une P.S. dite

inverse, le positif est en face des sables et le ngatif en face des argiles. Ce phnomne se produitassez souvent en prospection hydrologique.

Eau de formation a la mme salinit que le filtrat Rmf = Rw. La P.S. est alors plate,l'enregistrement ne montre pas de diffrence entre les argiles et les bancs poreux et permables.

4.1.2 Influence de lpaisseurs des bancs

Les limites correspondent aux points d'inflexion de la courbe P.S. Si le banc est pais ladflexion est maximum et montre une forme aplatie. Si le banc est mince la courbe dessine un pic,le potentiel statique n'est pas atteint. Dans ce cas pour connatre la valeur maximale de la P.S. il faututiliser des abaques qui permettent de corriger en fonction de l'paisseur du banc. Epaisseur que l'on

dtermine sur des autres diagraphies. Une augmentation du diamtre du forage diminue la dflexionP.S. De mme, lorsque la zone lave s'agrandit la dflexion P.S. dcrot.

4.1.3 Influence de la rsistivit

Si les bancs permables ont une rsistivit leve, les courants P.S. ont du mal s'tablir.Des abaques permettent de corriger cet effet.

4.1.4 Influence de la prsence d'argile

La prsence d'argile dans un banc rservoir diminue l'amplitude de la dflexion P.S.

L'attnuation est une fonction linaire du pourcentage d'argile disperse dans la roche. Cetteproprit permet d'ailleurs de calculer le pourcentage d'argile prsent dans un rservoir.

4.1.5 Effet des formations compactes

Les niveaux argileux intercals entre des bancs compacts se marquent par un changement depente de la courbe P.S. La courbe P.S. demeure gnralement rectiligne en face des formationscompactes.

4.1.6 Drive de la ligne de base

La drive de la ligne de base est souvent provoque par des modifications de l'lectrode derfrence. Un manque d'homognit de la boue peut provoquer des effets similaires. Parfois lechangement de la ligne de base peut tre imput des variations gologiques, soit une variation dela salinit de l'lectrolyte saturant les roches soit un changement des proprits des argiles.

4.1.7 Effet de la permabilit

Les courants ne peuvent se dvelopper qu'en prsence de bancs poreux et permablescependant l'amplitude de la dflexion P.S. n'est pas une fonction simple de la permabilit ou de laporosit.


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Figure 3.2 : Distribution schmatique des courants de P.S.


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Figure 3.3 : Exemple de P.S. dans une srie de sables argileux.


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Figure 3.4 : Influence de la salinit.


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Figure 3.5 : Influence de l'paisseur de banc et de la rsistivit.


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Figure 3.6 : Influence de la prsence d'argile et effet des formations compactes.


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5 Interprtation quantitative - cas gnral

Le log P.S. s'il est bien dvelopp peut servir calculer la rsistivit de l'eau de formationRw. L'interprtation quantitative classique de la P.S. est base sur les suppositions suivantes :

L'eau de formation et la boue de forage sont toutes deux des solutions de NaCl ; Dans la zone considre les sables sont propres, c'est dire dpourvus d'argile, et les formationsargileuses sont de vritables bancs d'argile ;

La rsistivit du filtrat est suprieure la rsistivit de l'eau d'imbibition Rmf> Rw.

6 Dtermination de Rw partir de la P.S.

Tracer la ligne de base des argiles. Cette ligne de base peut parfois prsenter une lgre drive. Reprer les zones poreuses et permables. La valeurs de la dflexion P.S. tant influence par

l'paisseur des bancs il faut si possible prendre dans l'intervalle intressant un banc assez paisqui montre une anomalie P.S. maximum et constante.

Dterminer la temprature de la formation la profondeur choisie. Ramener Rmf la temprature de la formation. Si cette nouvelle valeur de Rmfest infrieure

0,1 ohm.m on doit transformer en Rmfe l'aide de labaque 4.

Lire la valeur de la dflexion P.S., nombre de millivolts depuis la ligne de base. Il y a lieu danscertains cas d'apporter une correction pour l'paisseur du banc. Cette correction se fait de la faonsuivante :

Dterminer l'paisseur du banc partir des points d'inflexion. Vrifier sur d'autres logs.

Sur un log lectrique lire la valeur de la rsistivit pour la profondeur considre.

Ramener Rm la temprature de la formation.

L'abaque 5 fournit alors le facteur de correction par lequel il faut multiplier la valeur de ladflexion lue sur le log.

L'abaque 6 permet maintenant de trouver Rwe.

Si cette valeur est suprieure 0,1 on la garde comme valeur de Rw.

Si Rwe est infrieur 0,1 ohms.m il faut utiliser l'abaque 4 pour obtenir Rw.

Cette valeur Rw permet de calculer la salinit de l'eau d'imbibition. Rappelons qu'il s'agit

d'une salinit quivalente en NaCl.

7 Calcul du pourcentage d'argile

Nous avons vu que l'on peut dans certaines conditions tracer sur le log P.S. la ligne de basedes argiles qui correspond un volume de 100% d'argile. Il est aussi possible de tracer la ligne debase des sables qui reprsente alors 0% d'argile. Cette particularit permet d'estimer le volumed'argile en un point donn.

Le volume d'argile au point X se calcule de la faon suivante :


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P.S.S.XpointauP.S.-... SSP

Vsh=

Vsh = volume d'argile en %

P.S.S. = valeur maximum de la dflexion P.S. dans l'intervalle considr, valeur jusqu' laligne de base des sables. P.S. lue au point X = valeur de la dflexion P.S. la profondeur choisie.

Abaque 5 : Transformation Rweq en Rw et Rmfe en Rmf.


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Abaque 6 : Correction de l'effet de banc pour le calcul de Rw, Spcor = SP x Cor. F.


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Abaque 7 : Rweq partir de la dflexion PS.


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Calcul de Rw partir de la P.S.

Nom :

Exemple No

Temprature du fond du trou, BHT :

Temprature de surface :

Temprature de la formation :

Rmf la temprature de surface :

Rmf la temprature de la formation :

Rm la temprature de surface :

Rm la temprature de la formation :

Valeur de la dflexion P.S. lue sur le log :

paisseur du banc :

Valeur de Ri lue sur la courte normale :

Facteur de correction (abaque 5) :

Valeur de la dflexion P.S. corrige :

Rwe : (abaque 6)

Rw :

Salinit en quivalent NaCl :


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Figure 3.7 : Exemple de log P.S. Rmf= 2 Ohm.m @ 70F, Rm = 2.5 Ohm.m @ 70 F,Temprature de surface = 60 F, BHT = 164 F, Profondeur du forage = 10500 ft.


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T.P. P.S. 1

Calculer Rw sachant que :

Dflexion P.S. = 55 mV

Ri = 100 Ohm.m

Epaisseur du banc = 12 pieds

Profondeur de la formation = 350 pieds

Profondeur totale = 400 pieds

Temprature BHT = 140 F

Temprature de la surface 100 F

Rmf = 10 Ohm.m 90 F

Rm = 1.0 Ohm.m 90 F


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T.P. P.S. 2


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T.P. P.S. 3


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Chapitre 4 LES LOGS ELECTRIQUES

1 Introduction

Pour mesurer la rsistivit lectrique en forage on utilise le mme principe que pour lesmthodes lectriques de surface et la rsistivit apparente est obtenue par la formule suivante :

I.VKRapp

=

K est appel ici coefficient de sonde. C'est un facteur gomtrique qui dpend du dispositifutilis. Pour chaque outil utilis, la distance entre lectrode d'envoi de courant et lectrode demesure de potentiel est dsign sous le terme d'espacement = L.

Plus L est grand, plus la profondeur d'investigation de l'outil sera grande. A chaque outilutilis, ayant un certain espacement, correspondra une lecture de rsistivit une certaine distancedu sondage. Il importe donc, pour apprcier la valeur de la rsistivit mesure, de bien connatre lacontribution au signal recueilli de chacune des zones entourant le trou de forage.

On pourrait penser qu'en augmentant la longueur des dispositifs, il est possible de mesurerune rsistivit apparente qui soit trs proche de la rsistivit vraie de la formation vierge. Cela nepeut tre vrai que si la formation mesure est aussi proche que possible des conditions idales, c'est dire homogne, isotrope et infinie en dimension vers le haut et vers le bas. Cette condition nesaurait tre ralise qu'exceptionnellement dans le modle gologique explor par l'outil.

C'est la combinaison d'outils, de profondeurs d'investigation varies qui nous permettra endfinitive d'obtenir les valeurs des rsistivits qui nous intressent.

2 Les outils conventionnels

2.1 Le dispositif normal - Normal device

C'est une ralisation de la mesure selon une gomtrie trs simple. Le potentiel mesur en Mest issu de A; B et N tant considrs l'infini (Voir Fig. 4.1). I tant maintenu constant, le potentielmesur varie avec R, on a :

AM41 = IRV

Le rayon d'investigation d'une telle sonde est gal 2AM. La dfinition verticale est gale 2AM. Deux espacement sont utiliss dans la pratique :

La petite normale, N 16", short normal, (AM = 40cm) ; La grande normale, N 64", long normal, (AM = 160cm) ;

Le point de mesure de la rsistivit est le milieu O de l'espacement AM.


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2.2 Rponse de la sonde normale

Le rsistivit lue est en gnral infrieure la rsistivit vraie. L'paisseur des couches auxpoints d'inflexion est plus petite que l'paisseur vraie d'une longueur AM dans le cas des bancs paisrsistants, et plus grande que l'paisseur vraie d'une longueur AM dans le cas des bancs conducteurs(Voir Fig. 4.2).

Pour les couches minces rsistantes il se produit une phnomne d'inversion la coucheapparat comme conductrice. Ce phnomne ne se produit pas pour les couches mincesconductrices.

Figure 4.1 : Sonde normale.


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Figure 4.2 : Influence de l'paisseur du banc et des rsistivits en prsences sur la forme descourbes normales et latrales.


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Dans tous les cas, les sondes normales donnent une courbe centre sur le milieu des couches.Pratiquement on peut considrer que :

La petite normale donne une valeur de Rxo. La grande normale donne des valeurs comprises entre Rxo et Rt et est trs tributaire de la

profondeur d'invasion.

Figure 4.3 : Courbe thorique --- Courbe mesure e paisseur du banc AM Espacement,Banc rsistant pais, sonde normale.

Figure 4.4 : Courbe thorique --- Courbe mesure e paisseur du banc AM Espacement,Banc rsistant dpaisseur moyenne, sonde normale.


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Figure 4.5 : Courbe thorique --- Courbe mesure e paisseur du banc AM Espacement,Banc rsistant mince, sonde normale.

Figure 4.6 : Courbe thorique --- Courbe mesure e paisseur du banc AM Espacement,Banc conducteur, sonde normale.


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Abaque 8 : Abaques de corrections normale.

2.3 La sonde latrale

Dans ce dispositif, les deux lectrodes de mesure M et N sont trs proches l'une de l'autredans le trou de forage. On mesure la diffrence de potentiel entre ces deux lectrodes. L'espacementdans ce cas est de 18'8", 5.7 m. La profondeur d'investigation est gale AO. La dfinition verticale

est gale AO (Voir Fig. 4.7).


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Figure 4.7 : Sonde latrale.

L'expression de la rsistivit est dans le cas d'une sonde latrale ;

ANAM4 =MNIRV

2.4 Rponse de la sonde latrale

La sonde latrale fournit une courbe dissymtrique qu'il s'agisse de couches rsistantes ouconductrices. La limite infrieure du banc est bien dfinie. L'paisseur dans le cas de bancs paisrsistants est plus petite d'une longueur de dispositif AO. Dans le cas de bancs conducteurs paiscette paisseur est exagre de la longueur du dispositif AO (Voir Fig. 4.8).

Si les couches ont une paisseur suffisante on peut dire que la sonde latrale lit unersistivit proche de Rt.En effet si la couche est paisse il existe un palier donnant la valeur de Rt.Pour les bancs minces il existe un certain nombre de rgles empiriques qui permettent de trouver larsistivit.


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Figure 4.8 : Rgles de lecture de la sonde latrale.


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Figure 4.9 : Rponse de la sonde latrale.


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Abaque 9 : Corrections latrale.

3 Les outils focaliss

Les outils traditionnels que nous avons vus jusqu' prsent sont trs affects par lesconditions du trou. D'autre part l'influence importante des formations adjacentes ne peut tre

nglige tant que la formation intressante n'est pas au moins 5 fois plus paisse que l'espacement.


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Il a donc fallu dvelopper des systmes d'outils o l'influence des couches adjacentes estconsidrablement diminue.(Voir Fig. 4.10). Ce sont les outils o le courant lectrique que l'onenvoie est focalis, c'est dire que grce un systme d'lectrodes on ralise un faisceau de lignesde courant parallles, ce faisceau pntre les formations perpendiculairement l'axe du trou.

Figure 4.10 : Outil laterolog, arrangement des lectrodes et comparaison de la distribution ducourant pour l'outil normale et laterolog.

On obtient avec ce genre d'outil une bonne valeur de Rt.

La dfinition verticale de ces outils dpend de l'paisseur du faisceau de courant.

Le latrolog 7, LL7, a une nappe de courant de 1 mtre d'paisseur.


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Figure 4.11 : Laterolog 7.


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Le latrolog 3, LL3, a un faisceau de courant de 30 cm. Par consquent, le latrolog 3 arrive "voir" des formations plus minces que le latrolog 7, mais sa profondeur d'investigation estnettement plus faible.

Figure 4.12 : Laterolog 3.

Le DUAL LATROLOG, DLL est un outil focalis ou grce une combinaison d'lectrodeson peut faire simultanment deux mesures des profondeurs d'investigation diffrentes.

LLd (deep latrolog), qui a une profondeur d'investigation plus grande que le LL7 et donne

Rt.


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LLs (shallow latrolog), en utilisant les mmes lectrodes mais de manire diffrente, onarrive une profondeur d'investigation beaucoup plus faible. La nappe de courant s'ouvre beaucoupplus vite. On obtient dans ce cas une valeur de Rxo.

Figure 4.13 : Le LLs et le LLd.

Les paisseurs des couches sont donnes pour les outils focaliss par les points d'inflexiondes courbes.

3.1 Prsentation des rsultats

Les outils traditionnels sont en gnral enregistrs en chelle linaire avec des changementsd'chelle de ce type :

0------------------------------10

0-----------------------------100

Il peut arriver que sur certains anciens logs, on trouve des chelles hybrides avec une partieen rsistivit et une partie en conductivit, exemple :

0---------------------100----------------------------------------Infinity Ohm.m

Infinity---------------10-------8--------6-------4--------2---------0 millimhos/m (1000/Ohm-m).


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Figure 4.14 : Echelle hybride.

La courbe est alors linaire en rsistivit de 0 100 ohms.m puis linaire en conductivit de100 ohms.m soit 10 mmhos/m 0 mmhos/m.

A l'heure actuelle, on enregistre avec une chelle standardise logarithmique.


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Figure 4.15 : Rponse de la sonde latrolog en face d'un banc fin, rsistant, non-envahit avecune boue trs sale.

3.2 Les corrections

Tous les outils lectriques demandent un certain nombre de corrections pour les effets detrou. Elles se font l'aide d'abaques donns par le constructeur, on doit corriger la fois pour lediamtre du trou et aussi pour la rsistivit des pontes.

3.3 Les microdispositifs

Les microdispositifs sont utiliss pour mesurer Rxo et pour localiser avec prcision les bancsporeux et permables mis en vidence par la prsence de mud-cake. La mesure de Rxo estimportante pour plusieurs raisons, mais surtout elle permet d'estimer la saturation en hydrocarburesrsiduels. Une bonne connaissance de Rxo implique un dispositif de mesure adapt, avec uneprofondeur d'investigation trs faible. Cependant, avec une sonde trs courte, l'effet de trou devientconsidrable.

3.4 Le microlog

Les lectrodes de mesure sont montes sur un patin de caoutchouc qui pouse le mieuxpossible la forme du trou. Le patin est appuy fortement contre la paroi du trou par un systme deressorts. On enregistre simultanment et sur la mme plage :

Une courbe micronormale 2", la mesure est faite entre M2 et une lectrode considre l'infiniLa courbe de micronormale 2" est conventionnellement figure en trait tirets.


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Une courbe microinverse 1" x 1", la mesure est faite entre M1 et M2. La courbe obtenue estconventionnellement figure en traits pleins. Les lectures sont influences par plusieurs facteurs :rsistivit de la boue, rsistivit de la zone lave, rsistivit du mud-cake, etc.

La microinverse a une profondeur d'investigation trs petite environ 3,5cm, sa lecture seradonc principalement influence par l'paisseur et la rsistivit du mud-cake. La micronormale 2" aune profondeur d'investigation d'environ 9 cm, elle sera influence par la rsistivit du mud-cakemais galement et surtout par Rxo rsistivit de la zone lave.

Dans le cas le plus gnral, la rsistivit Rxo de la zone lave est suprieure la rsistivitRmc du mud-cake. On enregistrera une lecture de micronormale 2" suprieure la lecture de lamicroinverse 1"x1". On dit qu'il y a sparation positive, caractristique des formations poreuses etpermables. Une confirmation peut tre apporte ce diagnostic par la courbe du diamtreur.

Dans le cas des formations impermables, comme les argiles, il n'y a pas d'invasion et c'estdonc la rsistivit Rt de la formation qui influencera la lecture des deux outils. Les deux courbes

seront confondues.

Le microlog est un outil qui a une excellente dfinition verticale, c'est un outil trs prcieuxpour la dlimitation prcise des bancs et pour la mise en vidence des formations poreuses etpermables.

3.5 Les microdispositifs focaliss

Pour viter l'influence trop grande du mud-cake sur la mesure toute une srie demicrodispositifs focaliss ont t mis au point, MicroS.F.L., Microlatrolog MLL, proximity log,etc.(Voir Fig. 4.16).

D'une manire gnrale lorsque l'on dispose d'une srie de logs, sil existe un enregistrementavec un microdispositif il faut choisir celui-ci pour trouver la valeur de Rxo.


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Figure 4.16 : Distribution du courant pour les micro dispositifs.

4 Les outils par induction

Il n'est pas toujours possibles de mesurer les rsistivits avec un systme d'lectrodes, celancessite en effet un bon couplage lectrique entre la boue et la formation.

Quand le forage est rempli d'air ou lorsque la boue utilise est base d'huile et doncrsistante, le contact lectrique n'est plus assur. C'est pour surmonter ces difficults que l'on misau point les diagraphies par induction.


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4.1 Principe

Soit une sonde compose d'une bobine mettrice et d'une bobine rceptrice (Voir Fig. 4.17).Un courant alternatif haute frquence est envoy par la bobine mettrice (20 Kc). Ce courant produitun champ magntique alternatif qui induit dans le sol environnant la bobine des couranttourbillonnaires (courants de Foucault).

Ces courant, leur tour, engendrent leur propre champ magntique qui induit un signal dansla bobine rceptrice. Si le courant metteur est maintenu une valeur constante, les courants deFoucault seront proportionnels la conductivit du sol, Il en rsulte que le signal reu sera lui aussiproportionnel la conductivit des formations. La distance L entre les bobines est l'espacement. Lepoint de mesure est le point O mi-distance entre les bobines. Dans la pratique les sondes induction comportent plusieurs bobines mettrices et rceptrices. L'outil le plus moderne est le dualinduction Latrolog, DIL qui comporte :

Une induction deep ILD qui mesure Rt ; Une induction moyenne Ilm.

Puisque le signal parvenant l'enregistreur est proportionnel la conductivit de laformation, la conductivit zro, c'est--dire la rsistivit infinie correspond au signal 0.

Ohm.menRsistivit1000mparmillimhosentConductivi =

Le problme est qu'il faut mesurer trs finement en dbut d'chelle, ce qui rend la mesurepeu fiable partir de 250 ohms.m. Par contre on obtient bien plus de dtails pour les faiblesrsistivits qu'avec l'enregistrement lectrique classique.

2 millimhos = 500 ohm.m ;

3 millimhos = 330 ohm.m ;

4 millimhos = 250 ohm.m.

En gnral l'lectronique de l'appareil d'enregistrement transforme directement le signal reuen terme de rsistivit.

4.2 Les corrections

Comme la plupart des outils l'induction ncessite des corrections pour les effets de trou.D'autre part lorsque le milieu est trs conducteur, il peut se produire des interactions entre les diverschamps magntiques induits dans le terrain. Ces interactions ont pour effet de diminuer le signalreu. Cette rduction du signal est automatiquement corrige pendant l'enregistrement, par contre ily a perte de profondeur d'investigation par skin effect et ceci on ne peut pas le corriger.

En dfinitive :

Les logs induction sont utiliss essentiellement pour les forages remplis de boue relativementrsistante, ainsi que pour les forages secs.

La dfinition verticale est bonne et permet une bonne valuation de bancs d'environ 1m. quand lesignal est faible, en face de bancs haute rsistivit la sonde induction n'est pas prcise, celalimite son emploi des formations < 300 ohms.m.


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De plus l'influence du skin effect pour les trs basses rsistivits limite aussi l'emploi de cessondes des formations dont la rsistivit est > 0,2 ohms.

Figure 4.17 : Schma de l'outil induction.


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Figure 4.18 : Exemple lectrique 1.


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Figure 4.19 : Exemple lectrique 2.


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Figure 4.20 : Combinaison doutil de rsistivit.


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Rsumer des LOGS ELECTRIQUES :

Les logs lectriques, sauf ceux par induction, ne peuvent tre enregistrs que dans des trousremplis d'un fluide conducteur.

La P.S. :La P.S. permet d'obtenir Rw, elle permet de mettre en vidence les argiles et les bancs

poreux et permables. La limite des bancs est l'inflexion de la courbe.

Attention la P.S. peut tre inverse.

Les outils classiques :

La petite normale 16", S.N. ou P.N. : Elle donne une valeur de Rxo.

La grande normale 64", G.N. ou L.N. : Elle donne une valeur de Rt.

Les courbes sont symtriques centres sur le milieu de la couche. En gnral la rsistivit apparente est infrieure la rsistivit vraie. L'paisseur apparente est infrieure l'paisseur vraie d'une longueur AM pour les bancs

rsistants, elle est suprieure l'paisseur vraie d'une longueur AM pour les bancs conducteurs.

La latrale 18'8" : Elle donne Rt.

La courbe est dissymtrique. La limite infrieure est bien dfinie. Si la couche est paisse il existe un palier donnant la valeur de Rt. Diverses rgles permettent de calculer la rsistivit vraie lorsque les bancs ne sont pas pais.

Les outils focalise :

Le latrolog 7 et 3 : ils donnent tous les deux une bonne valeur de Rt.

Le L.L.D (latrolog deep) donne une valeur de Rt.

Le L.L.S. (latrolog shallow) donne une valeur de R xo.

Les paisseurs des couches sont donnes pour les outils focaliss parles points d'inflexiondes courbes, ces outils ncessitent des corrections.

Les microdispositifs :

Le caliper : donne le diamtre du trou.

Le microlog :

La micronormale 2" (en trait tirs) donne Rxo.

La microinverse 1" x 1" (en trait plein) est trs influence par Rmc.

En face des bancs poreux et permables ces deux courbes montrent une sparation positive.

Quand il n'y a pas de mud cake les deux courbes sont imbriques. Cet outil a une excellentedfinition verticale.


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Le microlatrolog : donne une bonne valeur de Rxo.

Dans tous les cas lorsqu'il existe un enregistrement avec un microdispositif il faut choisircelui-ci pour la valeur de rxo.

Les outils par induction :Le D.L.L. (dual induction log) :

Le I.L.D. (induction deep) donne une bonne valeur de Rt.

Le I.L.S. (induction shallow) donne un bonne valeur de Rxo.

Ces outils sont limites en rsistivit entre 0.2 et 300 Ohm-m.

Abaque 10 : Correction de diamtre pour la normale 16.


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Abaque 11 : Correction dpaisseur de banc pour la normale 64.


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Abaque 12 : Correction de diamtre pour la normale 16.


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Abaque 13 : Correction des normales pour lpaisseur du mud cake.


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Abaque 14 : Correction de la normales 16 le diamtre du trou.


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T.P. Diagraphies Electriques 1 : Pirson. Il sagit dune srie de rservoirs de sablesargileux. Le fluide peut tre de leau douce, de leau sale ou des hydrocarbures.

Donner pour les diffrents rservoirs les valeurs de rsistivit des deux normales et de lalatrale. Que vous suggrent ces valeurs ? Calculer Sw et Sxo 2260 Dessiner la coupe

lithologique.


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T.P. Diagraphies lectriques 2

Srie argilo sableuse

Dterminer qualitativement la nature des fluides contenus dans les zones 9340, 9380, 9424,

et 9450.En utilisant labaque dterminer Rt, Rxo, di aux profondeurs suivantes :

Prof MLL LLs LLd RLLd/RLLs RLLd/Rxo di Rt/Rxo Rt/RLLd Rt Rxo

9445

9434

9369

9354

Calculer la saturation est hydrocarbure de la zone suprieure.

A partir des lectures de rsistivits de la zone eau, calculer Rw, F et la porosit.

A partir de la courbe gamma ray calculer le pourcentage dargile pour les zones :

9430 9440

9442 9448

N.B. On fait lhypothse simplificatrice que les rsistivits lues par les diffrents dispositifsnont pas besoin dtre corriges pour leffet de tour. Dautre part la rsistivit du filtrat de boue est cette profondeur est Rmf = 0.1 Ohm.m.


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T. P. Diagraphies lectriques 3

Identifier les courbes de PS, petite normale, grande normale et latral.

Donner les chelles.

Tracer la ligne de base de la P.S.

Excuter une coupe lithologique en indiquant les limites des couches.

Voyez-vous un contact eau-hydrocarbure ?

Donner les valeurs de la P.S., petite normale, grande normale et latrale aux profondeursindiques.

La lecture de la latral 5350 est elle significative ?

Profondeurs P.S. R16 R64 R188

A(5265)

B(5295)

C(5350)

D(5365)

E(5390)


76/78


-76-


77/78


-77-

T.P. Diagraphies lectriques 4

Identifier les courbes de diamtreur et de microlog.

Donner les chelles.

Indiquer les endroits ayant un dpt de boue et ceux pour les quels la sparation du micrologest positive. Y a-t-il corrlation ?

Lires les valeurs aux profondeurs indiques.

Faire la coupe lithologique.

Profondeurs P.S. Rind R16 R1x1 R2 e

A

B

C

D

E

F


78/78


Documents

Diagraphies Petrol