5.5. I logs geofisici da pozzo
5.5.5. DL log: resistività elettrica
La resistività elettrica (Rf) di una formazione satura e pulita da argilla è direttamente proporzionale alla resistività del fluido (Rf) con il quale essa è saturata, in accordo alla Legge di Archie: Rf = a S–n
ΦΦΦΦ
-mRw
dove:
a, m, n sono costanti empiriche Sè il grado di saturazione
Φ è la porosità del mezzo.
ed in cui a loro volta le costante di proporzionalità sono funzione della porosità totale, della natura della roccia, del grado di cementazione e della tortuosità delle gole fra i pori comunicanti. Nel sottosuolo le misure di resistività elettrica in pozzo vengono effettuate utilizzando combinazioni di elettrodi di corrente ed elettrodi di potenziale disposti in diverse configurazioni: il tipo di schema di acquisizione elettrodica e di spaziatura adottata determina la massima profondità indagata. Nel pozzo Grado-1 non è stato registrato il potenziale spontaneo di pozzo (Spontaneous potential - SP), una volta molto utilizzato per le determinazioni di conducibilità dei pozzo profondi per idrocarburi; mediante il DLL - Dual Latero Log sono state invece rilevate i valori di resistività apparente Rf delle rocce secondo due configurazioni:
16” Normal resistivity 64” Normal resistivity
Il pozzo esplorativo Grado-1 171
che permettono, in fori non rivestiti riempiti di fluido, una maggiore definizione stratigrafica del sottosuolo, in termini di resistività del terreno e del pannello di fango, oltre che un’interpretazione quantitativa sulla salinità dell’acqua di falda e informazioni qualitative sulla porosità e permeabilità dei terreni.
Il DL log opera mediante la focalizzazione di corrente nella formazione, anche con fanghi di perforazione molto conduttivi ed in formazioni ad alta resistività. Per le due configurazioni adottate, il log fornisce due valori di resistività in funzione di due diverse distanze elettrodiche e, di conseguenza, diverse profondità di investigazione:
DR Deep Resistivity, relativa alla resistività della zona spiazzata dal fango
SR Shallow Resistivity, relativa alla resistività della zona incontaminata.
Il confronto fra questi due valori permette di valutare la profondità della zona spiazzata e di ottenere informazioni qualitative sulla permeabilità della permeazione.
Si ricorda che in prossimità del pozzo sono individuabili 3 zone:
-
la zona flussata o spiazzata: è la zona immediatamente oltre il mudcake, in essa l’infiltrazione del fango ha spiazzato l’acqua di formazione (o interstiziale), per cui contiene fango di perforazione-
la zona di transizione o invasa: di transizione tra quella completamente satura di fango e quella satura di acqua-
la zona incontaminata o non invasa: formazione indisturbata oltre la zona di transizione.Descrizione Specifiche
Lunghezza 5,73 m
Diametro 85,3 mm
Range pressione 137,9 Mpa
Temperatura 204°C
Peso 126,1 kg
Tabella 5-7. Specifiche tecniche dello strumento di acquisizione DL log.
Discussione
I calcari presenti nel tratto di foro scoperto sono risultati (Figura 5-37) caratterizzati da valori di resistività molto variabili a varie quote fornendo importanti informazioni sugli strati acquiferi intercettati e sul flusso delle acque all’interno del foro.
Le fratture portano a cali dei valori di resistività in relazione alla probabile movimentazione di fluidi mineralizzati e conduttivi; reticoli di microfratture ed intervalli caratterizzati da porosità vacuolare, quali quello riconosciuto attorno a 830 m, riducono infatti notevolmente la resistività elettrica (Rf) della formazione (specie se compresi in intervalli compatti). Nel complesso è stata dunque confermata la presenza diffusa di zone intensamente fratturate e molto permeabili, anche in relazione a strutture e cavità da incarsimento (come rilevato intorno ai 770 m). E’ risultato che non tutte le zone fratturate sono caratterizzate da variazioni molto intense e significative di resistività, anche in relazione ad una contenuta permeabilità delle stesse, che si ritiene legata ad una parziale ricementazione delle aperture per precipitazione chimica di fasi saline da fluidi ipermineralizzati e saturi. Infatti, poiché i calcari sono caratterizzati da valori di porosità primaria molto bassa, piccole variazioni di Φinfluenzano molto la conduttività elettrica della roccia.
la zona compresa tra circa 700 e 730 m è caratterizzata dai valori più alti di Rf pari a circa 800-900 Ωm sia per RS che RD;
l’intervallo tra gli 730-830 m presenta valori di Rf omogenei di 100-200 Ωm: l’incremento rilevato al crescere della profondità è imputabile a variazioni nella tessitura o nella composizione mineralogica dei carbonati (ad es. deboli concentrazioni di minerali accessori); il picco di Rf a 768 m è dovuto ad un intervallo molto compatto, evidente anche dalle curve di slowness e CBIL;
tra gli 830-1000 m la Rf è pressoché stabile a 100 Ωm e non mostra particolari segnali, neanche in presenza di alcune discontinuità evidenziate dal CBIL, manifestando la debole permeabilità di questi reticoli;
oltre i 1000 m fino a fondo pozzo i valori di Rf sono molto più alti, anche se estremamente variabili, con valori medi di 330 Ωm e 460 Ωm, rispettivamente per DR e SR. I valori minimi registrati inferiori a 100 Ωm, sono riferibili a discontinuità; in particolare sono interessanti i minimi evidenziati a 1040-1041-1043 m, legati ad un probabile incarsimento in prossimità di piano di faglia a direzione pressoché E-W, e 1044-1046-1048 m in corrispondenza di un sistema di fratture parallele con direzione NW-SE;
la resistività dei fluidi di strato varia con la profondità (come peraltro evidenziato dalle analisi chimiche) e quindi la variazione della Rf dipende sì dalla roccia, ma soprattutto dalla quantità (porosità) e dalla salinità del fluido si strato.
La resistività elettrica (Rw) dell’acqua di formazione, invece, è stata stimata con discreta approssimazione dalla disposizione dei valori di RD e Φ nel “Pickett plot”, grafico binario in scala bilogaritmica relativo ai valori di resistività e porosità, basato sull’applicazione della Legge di Archie:
log Rw = -M * log
Φ
e + log (A * RW FT) - N * log Swdove:
m = fattore di cementazione e nel crossplot rappresenta il coefficiente angolare della linea la cui intercetta con Φe = 1 è il valore di A * RW FT.
Dal crossplot di Figura 5-47 risulta evidente la diversa pendenza delle rette di regressione che si possono elaborare per i valori acquisiti: l’insieme dei punti di sinistra, caratterizzato da un coefficiente angolare minore e da un addensamento più regolare di punti nel grafico, fa riferimento alle profondità minori di 1006 m circa; alle profondità superiori, invece, competono resistività maggiori e porosità molto basse. A questi netti clusters corrispondono dunque almeno due fattori di cementazione diversi, relazionabili a variabili tessiture originarie ed al diverso grado di fratturazione dell’ammasso roccioso.
Assumendo m=1.73 (per i dati relativi a fondo pozzo), n=2.0 e a=1.0 si ottiene una resistività stimata dei fluidi di strato alla temperatura di fondo pozzo pari a: Rw = 0.66 Ωm. Si tratta pertanto di fluidi altamente conduttivi.
Il pozzo esplorativo Grado-1 173