Was
sind eigentlich Logs und was sind
Bohrlochmessungen ?
Bohrlochgeophysikalische
Meßkurven, kurz Logs genannt, erhält man, indem
spezielle Meßgeräte in ein Bohrloch
hinuntergelassen werden und beim Heraufziehen
verschiedene physikalische und z. T auch chemische
Parameter messen und aufzeichnen.
Die
erste Bohrlochmessung wurde 1927 durchgeführt und
zunächst als "elektrisches Kernen"
bezeichnet. Aus dieser ersten Widerstandsmessung
entwickelten sich im Laufe der nachfolgenden
Jahrzehnte aufwendige Meßverfahren, die es
erlauben, physikalische Eigenschaften wie z.B.
Dichte, Porosität, Radioaktivität, elektrischer
Widerstand und akustische Eigenschaften der
Formation zu bestimmen.
Allen
Methoden ist gemeinsam, daß über eine Meßsonde,
die über ein Kabel mit einer Registrierstation
verbunden ist, Daten aufgenommen werden. Die beim
Betrieb der Sonde im Bohrloch gewonnenen Meßwerte
werden über das Kabel zum Meßwagen geleitet, in
dem das erste Datenprocessing und die
Datenspeicherung stattfinden. Die Messungen erfolgen
beim Ziehen der Sonde mit einer Geschwindigkeit im
10-er Meterbereich pro Minute. In der Regel wird
alle 15 cm ein Meßpunkt erfaßt. Imagelogs hingegen
werden mit Registrierabständen im Millimeterbereich
generiert und liefern eine hochauflösende Abbildung
der Bohrlochwand.
Neben
der oben beschriebenen "klassischen"
Technik des Loggings, im englischen auch als "wireline
logging" bezeichnet, wurde in den letzten
Jahren eine Technik entwickelt, bei der direkt während
des Bohrvorgangs gemessen wird. Diese Technik wird
im englischen als "Logging while drilling"
(LWD) bezeichnet.
Bohrlochmessungen
haben gegenüber Messungen am Kern den Vorteil, daß
die Messungen unter in-situ Bedingungen, d.h. in der
natürlichen Umgebung durchgeführt werden.
Bohrlochmessungen sind vor allem dann von Bedeutung,
wenn eine Bohrung nicht oder nicht durchgehend
gekernt wurde oder hoher Kernverlust vorliegt.
Bohrlochgeophysikalische
Verfahren werden in erster Linie zur Prospektion und
Exploration von Erdöl- und Erdgasvorkommen
eingesetzt. Weitere Anwendungsfelder finden sich
Bereich der Lagerstättenkunde für mineralische
Rohstoffe, der Ingenieur- und Hydrogeologie und der
Geothermik. Auch in Bohrungen mit rein
wissenschaftlichem Hintergrund gehören
bohrlochgeophysikalische Messungen zum
Standarduntersuchungsprogramm.
Welche
Verfahren werden zum Messen eingesetzt?
Bohrlochmeßverfahren
zur Bestimmung physikalischer Größen der
Bohrlochumgebung können generell nach aktiven und
passiven Messungen unterschieden werden. Bei den
passiven Bohrlochmessungen reagieren die Sensoren
der Meßsonde auf natürlich vorliegende Phänomene,
wie das magnetische Feld, das elektrische
Eigenpotential oder die natürliche Radioaktivität.
Aktive Bohrlochmessungen benutzen hingegen künstlich
erzeugte Signale (seismische Wellen, nukleare
Teilchen, elektrische Ströme), die in die Gesteine
der Bohrlochumgebung eindringen und sich in ihnen
ausbreiten. Gemessen wird hier das Ergebnis der räumlichen
und zeitlichen Wechselwirkung mit dem Gestein. Die
Verfahren zur Bestimmung physikalischer Größen der
Bohrlochumgebung basieren auf den Disziplinen der
kernphysikalischen, elektrischen/elektromagnetischen
und akustischen Messungen. Neben den Messungen der
physikalischen Größen werden im Rahmen eines Meßprogrammes
immer Daten zur Geometrie der Bohrung und zu den
Eigenschaften der Bohrspülung gewonnen. Diese
Informationen sind notwendig um die gewonnen
Rohdaten zu prozessieren und auf Umgebungseffekte zu
korrigieren.
Wie
sind die Meßsonden aufgebaut ?
Im
Laufe der letzten Jahrzehnte wurde ein Vielzahl von
Meßsonden entwickelt, die auf verschiedenen
kernphysikalischen, akustischen und elektrischen
Verfahren basieren. Im umweltrelevanten
Flachbohrbereich kommen üblicherweise Sonden der
"kleinen Bohrlochgeophysik" zum Einsatz.
Die Sondendurchmesser variieren bei diesen Geräten
zwischen 35 bis 45 mm, wobei spezielle Gerätekonstruktionen
mit nur 22 mm auch den Einsatz in kleinkalibrigen
Bohrungen erlauben. Die Länge der Geräte, abhängig
von Größe und Geometrie der Meßsensorik und der
eingebauten Elektronik, liegt im Bereich weniger
Meter. Für die Vielzahl an Anwendungsgebieten
existieren z.Z. mehr als 50 verschiedene
Sondenkonstruktionen, die je nach Hersteller
unterschiedliche Modifikationen aufweisen.
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