Deutsch (27.2 MB) - Nagra

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in Form eines Composite-Logs zusammengestellt. Im
NTB 85-50 ist ein die ganze Bohrung abdeckendes
Composite-Log mit den wichtigsten Messkurven entha1ten,
wãhrend diesem Bericht nur einzelne Abschnitte
bzw. Logs beigegeben sind.
Die darin wiedergegebenen Spuren ausgewãhlter
Messungen sind mit Hilfe des Kaliber-Logs auf
Bohrlocheffekte korrigiert und hinsichtlich der effektiven
Messteufe konventionell auf das Widerstandslog
abgestimmt. Alle Tiefenangaben beziehen sich
auf dieses Log und kõnnen von den entsprechenden
Bohrgestãngeteufen bis zu einem Meter abweichen.
Anhand der ersten 250 m des Composite-Logs
(Beil. 5.23) soll die EffIzienz einer qualitativen, d.h.
ohne zusãtzliche Berechnungen ausgeführten Interpretation
demonstriert werden. Zum besseren Verstãndnis
findet der interessierte Leser dazu in Beilage
5.24 eine Zusammenstellung von Sondenantwortsigna1en
wichtiger Mineralien.
Eigenpotential (S P)
Durch den Kontakt zweier Elektrolyte unterschiedlicher
Aktivitãt - im vorliegenden FalI Bohrspülung
und Formationswasser - kommt es durch den Ionentransport
zur Bildung eines elektrischen Potentials.
Verursacht wird dieses Phãnomen durch elektromo
torische Krãfte in der Formation, die elektrochemischen
und elektrokinetischen U rsprungs sind. Gemessen
wird nun der Spannungsunterschied, der zwischen
dem Potentia1 einer beweglichen Elektrode im
Bohrloch und jenem einer stationãren Referenzelektrode
an der Oberflãche herrscht.
Die elektrochemische Komponente des SP setzt sich
aus einem Membran- und einem Diffusionspotentia1
zusammen. Das Membranpotentia1 entsteht dadurch,
dass gewisse Gesteine, wie z.B. Tone, aufgrund ihrer
negativen Ladung nur Kationen passieren lassen,
wãhrend die Anionen daran gehindert werden. Das
Diffusionspotentia1 beruht auf der unterschiedlichen
Mobilitãt von Anionen und Kationen beim Kontakt
zweier Flüssigkeiten, wobei die Anionen schneller
diffundieren.
In einer t onfreien, permeablen Formation betrãgt
das elektrochemische Potentia1
Ee = - Kolog a vv / anú
K = TemperaturkoeffIzient (z.B. 71 bei 25°C)
avv = Aktivitãt des Formationswassers
anú = Aktivitãt des Spülungsftltrates
Das elektrokinetische Potential hingegen entsteht
beim Fliessen eines Elektrolytes durch ein porõses,
permeables Medium. Seine Grõsse wird von Faktoren
bestimmt wie bspw. Differentialdruck, Widerstand
des Elektrolytes etc. und ist im alIgemeinen
wegen der Bildung eines Filterkuchens vernachlãssigbar
klein. In gering permeablen Zonen bildet sich
wenig oder kein Filterkuchen, sodass der Differentialdruck
(Druckunterschied zwischen Spü1ung und
Formationswasser) nicht mehr durch den Filterkurchen,
sondern von der Formation selbst aufgenommen
wird. Die hervorgerufenen Strõmungen begünstigen
die Bildung eines elektrokinetischen Potentials,
welches jedoch nur sehr schwer vom elektrochemischen
zu unterscheiden ist.
Durch die ionenselektive Membraneigenschaft der
Tone kommt es in diesen im alIgemeinen zur Bildung
von konstanten Potentialen, die im Log auf einer
gedachten Geraden, der sog. "Ton-Basislinie" liegen
(Beil. 5.23, IntervalIe "A"). Da beim Eigenpotential
nicht die absoluten Werte, sondern nur die relativen
Spannungsãnderungen in den durchteuften Intervallen
von Bedeutung sind, ist die Lage des Logs willkürlich
festgelegt und kann daher auch nach Belieben
verschoben werden (z.B. wãre eine Skala von 0-
100 m V ãquiva1ent einer solchen von 100-200 m V).
Abweichungen von dieser "Ton-Basislinie" sind einerseits
ein Mass für den Salinitãtskontrast von Spülungsftltrat
(= ins Gestein eingedrungendes Filtrationswasser
der Bohrspülung)und Formationswasser,
andererseits gleichzeitig ein Indikator für die Permeabilitãt.
Dabei kann auch festgestellt werden, ob die
Sa1initãt des Formationswassers kleiner oder grõsser
als diejenige des Filtrates ist. Hat man nãmlich die
"Ton-Basislinie" ermittelt (bei ca. 68 mV), so bedeutet
ein Ausschlag nach links eine hõhere Salinitãt des
Formationswassers, ein Ausschlag nach rechts hingegen
eine geringere. Wie aus Beilage 5.23 ersichtlich,
ist in der Molasse das SP der Sande (vgl. Intervall
"B") auf der positiven Seite der "Ton-Basislinie", d.h.,
dass es sich um weniger salines oder anders ausgedrückt,
um süsseres Formationswasser handelt. Da
der Filtratwiderstand stets bekannt ist (wird an der
Bohrung gemessen und auf dem Log a1s Rnú eingetragen),
lãsst sich durch die Grõsse des Ausschlages
( + 32 m V bei 108 m) im IdealfalI auch der Widerstand
des Formationswassers berechnen. In der
Molasse kann so eine Salinitãt von 1'200 ppm ermitteIt
werden, doch kann dieser Wert mangels einer
Probenentnabme nicht bestãtigt werden.
Für grõssere Sandmãchtigkeiten ist diese Kurve auch
ein guter Indikator der Permeabilitãt. Da jedoch in
Weiach die Mãchtigkeit der Schichten oft im cm-