JP2012037422A - Estimation method of stratum parameter - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、地熱掘削抗井の比抵抗検層を行い、地熱資源の探査に有用な情報となる地層の孔隙率、泥水ろ過水侵入率、地層水比抵抗値、地層水塩分濃度などの情報を得て、地層パラメーターを推定する方法に関する。 This invention performs resistivity logging of geothermal drilling wells and provides information useful for geothermal resource exploration, such as porosity, mud filtrate infiltration rate, formation water resistivity, formation water salinity, etc. It is related with the method of estimating the formation parameter.
地熱資源開発に際しては、原油、天然ガスなどの地下資源開発と同様に、試験用の抗井を掘削し、ボーリング調査や種々の物理検層が行われており、電気検層の１種である比抵抗検層も行われている。
しかし、従来は比抵抗検層で取得した測定データを十分に解析、活用されてはいなかった。
In the development of geothermal resources, as well as the development of underground resources such as crude oil and natural gas, drilling test wells, drilling surveys, and various physical logging are being conducted, which is one type of electrical logging. Resistivity logging is also performed.
However, conventionally, measurement data obtained by resistivity logging has not been sufficiently analyzed and utilized.
よって、本発明における課題は、比抵抗検層で取得した測定データを解析し、地熱資源開発に有用な地層の孔隙率、泥水ろ過水侵入率、地層水比抵抗値、地層水塩分濃度などの地熱資源探査に有用な情報を得ることができ、地層のパラメーター、地熱資源の分布、性状を推定できるようにすることにある。 Therefore, the problem in the present invention is to analyze the measurement data acquired by the resistivity logging, such as the porosity of the formation useful for geothermal resource development, the mud filtrate infiltration rate, the formation water resistivity, the formation water salinity concentration, etc. It is intended to be able to obtain useful information for geothermal resource exploration, and to estimate geological parameters, geothermal resource distribution, and properties.
かかる課題を解決するため、
請求項１にかかる発明は、地熱掘削抗井の比抵抗検層を行い、これにより抗井の深さ方向の多数の測定位置でのＬＮ値およびＳＮ値を取得し、
この多数のＬＮ値およびＳＮ値をグラフ上にプロットしてＬＮ−ＳＮクロスプロットを作成し、このＬＮ−ＳＮクロスプロットからＢ値を求め、
このＢ値に基づいて地層比抵抗値を算出し、さらにＳＮ値と泥水ろ過水比抵抗値から地層係数を算出し、
この地層係数からアーチ経験則に基づいて孔隙率を算出することを特徴とする地層構造のパラメーター方法である。
To solve this problem,
The invention according to
A large number of LN values and SN values are plotted on a graph to create an LN-SN cross plot, and a B value is obtained from the LN-SN cross plot.
Calculate the formation resistivity value based on this B value, and further calculate the formation coefficient from the SN value and mud filtrate filtered resistivity value,
It is a parameter method of the stratum structure characterized by calculating the porosity based on the arch empirical rule from the stratum coefficient.
請求項２にかかる発明は、地熱掘削抗井の比抵抗検層を行い、これにより抗井の深さ方向の多数の測定位置でのＬＮ値およびＳＮ値を取得し、
この多数のＬＮ値およびＳＮ値をグラフ上にプロットしてＬＮ−ＳＮクロスプロットを作成し、このＬＮ−ＳＮクロスプロットからＢ値を求め、
このＢ値に基づいて地層比抵抗値を算出し、
この地層比抵抗値とＬＮ値とＳＮ値とから泥水ろ過水侵入率を算出することを特徴とする地層パラメーターの推定方法である。
The invention according to
A large number of LN values and SN values are plotted on a graph to create an LN-SN cross plot, and a B value is obtained from the LN-SN cross plot.
Calculate the resistivity value based on this B value,
It is a method for estimating formation parameters, characterized in that a mud filtrate infiltration rate is calculated from the formation specific resistance value, LN value, and SN value.
請求項３にかかる発明は、地熱掘削抗井の比抵抗検層を行い、これにより抗井の深さ方向の多数の測定位置でのＬＮ値およびＳＮ値を取得し、
この多数のＬＮ値およびＳＮ値をグラフ上にプロットしてＬＮ−ＳＮクロスプロットを作成し、このＬＮ−ＳＮクロスプロットからＢ値を求め、
このＢ値に基づいて地層比抵抗値を算出し、さらにこの地層比抵抗値から地層係数を算出し、
この地層係数と地層比抵抗値とから地層水比抵抗値を算出することを特徴とする地層パラメーターの推定方法である。
The invention according to
A large number of LN values and SN values are plotted on a graph to create an LN-SN cross plot, and a B value is obtained from the LN-SN cross plot.
Calculate the formation resistivity value based on this B value, further calculate the formation coefficient from this formation resistivity value,
A method for estimating a formation parameter is characterized in that a formation water resistivity value is calculated from the formation coefficient and the formation resistivity value.
請求項４にかかる発明は、地熱掘削抗井の比抵抗検層を行い、これにより抗井の深さ方向の多数の測定位置でのＬＮ値およびＳＮ値を取得し、
この多数のＬＮ値およびＳＮ値をグラフ上にプロットしてＬＮ−ＳＮクロスプロットを作成し、このＬＮ−ＳＮクロスプロットからＢ値を求め、
このＢ値に基づいて地層比抵抗値を算出し、さらにこの地層比抵抗値から地層係数を算出し、
この地層係数と地層比抵抗値とから地層水比抵抗値を算出し、
この地層水比抵抗値と温度検層にて計測された地層温度とから地層水塩分濃度を算出することを特徴とする地層パラメーターの推定方法である。
The invention according to claim 4 performs resistivity logging of the geothermal drilling well, thereby acquiring LN values and SN values at a number of measurement positions in the depth direction of the well,
A large number of LN values and SN values are plotted on a graph to create an LN-SN cross plot, and a B value is obtained from the LN-SN cross plot.
Calculate the formation resistivity value based on this B value, further calculate the formation coefficient from this formation resistivity value,
Calculate the formation water resistivity from the formation coefficient and formation resistivity,
The formation parameter estimation method is characterized in that the formation water salinity concentration is calculated from the formation water resistivity value and the formation temperature measured by the temperature logging.
請求項５にかかる発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の推定方法において、取得されたＬＮ値およびＳＮ値に対して、検層時の測定温度を標準温度に標準化する補正を加え、ＬＮ（１）値およびＳＮ（１）値とし、この値を用いてＬＮ−ＳＮクロスプロットを作成することを特徴とする地層パラメーターの推定方法である。
請求項６にかかる発明は、請求項５に記載の推定方法において、ＬＮ（１）値およびＳＮ（１）値に対して、岩石固有比抵抗値および冷却摂理による比抵抗値を排除する補正をして、ＬＮ（２）値およびＳＮ（２）値とし、この値を用いてＬＮ−ＳＮクロスプロットを作成することを特徴とする地層パラメーターの推定方法である。
According to a fifth aspect of the present invention, in the estimation method according to any one of the first to fourth aspects, a correction for standardizing a measured temperature at the time of logging to a standard temperature is added to the acquired LN value and SN value. , LN (1) value and SN (1) value, and an LN-SN crossplot is created using these values.
According to a sixth aspect of the present invention, in the estimation method according to the fifth aspect of the present invention, the correction for excluding the specific rock resistance value and the specific resistance value due to cooling provide for the LN (1) value and the SN (1) value. Then, an LN (2) value and an SN (2) value are used, and an LN-SN crossplot is created using these values.
請求項７にかかる発明は、請求項６に記載の推定方法において、検層が抗井の深さ方向に複数回にわたって実施された場合、複数の検層間の測定温度の相異に基づく偏差を補正する補正をＬＮ（２）値およびＳＮ（２）値に対して行って、ＬＮ（３）値およびＳＮ（３）値とし、この値を用いてＬＮ−ＳＮクロスプロットを作成することを特徴とする地層パラメーターの推定方法である。
請求項８にかかる発明は、請求項７に記載の推定方法において、ＬＮ（３）値およびＳＮ（３）値に対して、泥水ろ過水比抵抗を標準抵抗に標準化し、さらに検層間の泥水ろ過水比抵抗の差異に基づく偏差を補正する補正を加えて、ＬＮｒｅｖ値およびＳＮｒｅｖ値とし、この値を用いてＬＮ−ＳＮクロスプロットを作成することを特徴とする地層パラメーターの推定方法である。
請求項９にかかる発明は、請求項１記載の方法で推定された孔隙率を縦軸に、請求項２記載の方法で推定された泥水ろ過水浸透率を横軸にプロットして、プロット点の集合が２つに区分された場合、孔隙率が高く、かつ泥水ろ過水浸透率が低い領域にあるプロット点の集合を粘土鉱物が満たされた部位と見なして、これより地層中の粘土鉱物分の比体積を推定することを特徴とする地層パラメーターの推定方法である。
According to a seventh aspect of the present invention, in the estimation method according to the sixth aspect, when the logging is performed a plurality of times in the depth direction of the well, the deviation based on the difference in the measured temperature between the plurality of logging layers is calculated. Correction is performed on the LN (2) value and the SN (2) value to obtain an LN (3) value and an SN (3) value, and an LN-SN crossplot is created using these values. It is an estimation method of the formation parameters.
The invention according to claim 8 is the estimation method according to claim 7, wherein the mud filtrate specific resistance is standardized to a standard resistance with respect to the LN (3) value and the SN (3) value, and further, mud water between the inspection layers is used. It is a method for estimating formation parameters characterized by adding a correction for correcting a deviation based on a difference in filtered water specific resistance to obtain an LNrev value and an SNrev value, and creating an LN-SN crossplot using these values.
The invention according to claim 9 plots the porosity estimated by the method of
本発明によれば、比抵抗検層により得られたＬＮ値およびＳＮ値、抗井温度、泥水比抵抗値などのデータを用いることにより、地熱資源開発に有用な地層の孔隙率、泥水ろ過水侵入率、地層水比抵抗値、地層水塩分濃度などの地熱資源探査に有用な情報を得ることができる。
なお、本発明の推定方法は、温泉資源の探査に際しても応用することができる。
According to the present invention, by using data such as LN value and SN value, well temperature, and mud resistivity value obtained by resistivity logging, the porosity of the geological layer useful for geothermal resource development, mud filtered water Information useful for geothermal resource exploration, such as penetration rate, formation water resistivity, and formation water salinity, can be obtained.
The estimation method of the present invention can also be applied when exploring hot spring resources.
本発明の推定方法では、次のデータを出発データとする。
１）比抵抗検層によって測定されたＳＮ値とＬＮ値。
２）温度検層による抗井温度。
３）使用する泥水の比抵抗値。
４）アーチ経験則での固結係数ｍおよび迂回係数ａ。
In the estimation method of the present invention, the following data is used as starting data.
1) SN value and LN value measured by resistivity logging.
2) Well temperature by temperature logging.
3) Specific resistance value of mud used.
4) Consolidation coefficient m and detour coefficient a in arch rule of thumb.
比抵抗検層は、掘削抗井の地表電極と孔内電極との間で、孔壁を構成する地層の比抵抗を測定する方法であって、二電極法のノルマル方式が標準的に採用されている。
抗井の掘削は、ベントナイト泥水、粘土材泥水などの泥水を用い、孔壁保護を行いつつなされ、掘削された抗井内にはこれら泥水が満たされた状態となっており、この状態でゾンデを抗井内に挿入して検層が行われる。
ノルマル方式の電極配置は、孔内を降下するゾンデに取り付けられた一組の電流電極Ａ、電位電極Ｍと、地表に設置した一組の電流電極Ｂ、電位電極Ｎとからなる。測定は、電流電極Ａ−Ｂ間に電流Ｉを流し、電位電極Ｍ、Ｎ間に生じる電位差Ｖをゾンデを降下させつつ連続的に測定し、以下の式により電流電極Ａと電位電極Ｍとの間隔ａを半径とする地層の見掛けの比抵抗Ｒａを求める。
Ｒａ＝４πａＶ／Ｉ
地熱資源開発における比抵抗検層においては、電流電極Ａと電位電極Ｍとの間隔ａが２５ｃｍである場合をショートノルマル（ＳＮ）と言い、間隔ａが１００ｃｍである場合をロングノルマル（ＳＮ）と言いわれている。
The resistivity logging is a method of measuring the resistivity of the formation that forms the hole wall between the surface electrode and the borehole electrode of the drilling well, and the normal method of the two-electrode method is adopted as standard. ing.
The drilling of the wells is done while protecting the hole wall using mud such as bentonite mud and clay mud, and the mud is filled in the drilled well and the sonde is Inserting into the well and logging.
The normal type electrode arrangement includes a set of current electrodes A and potential electrodes M attached to a sonde descending in the hole, and a set of current electrodes B and potential electrodes N installed on the ground surface. In the measurement, the current I is passed between the current electrodes A and B, and the potential difference V generated between the potential electrodes M and N is continuously measured while lowering the sonde. An apparent specific resistance Ra of the formation having the radius a as the interval a is obtained.
Ra = 4πaV / I
In the resistivity logging in geothermal resource development, the case where the distance a between the current electrode A and the potential electrode M is 25 cm is called short normal (SN), and the case where the distance a is 100 cm is called long normal (SN). It is said.
本発明では、ショートノルマルの電極配置によって測定された比抵抗値をＳＮ値とし、ロングノルマルの電極配置によって測定された比抵抗値をＬＮ値と呼ぶことにする。ＳＮ値は抗井の孔壁に近い領域の地層の比抵抗を示し、ＬＮ値は孔壁から離れた領域の地層の比抵抗を示すものとなる。
検層は抗井の掘削作業に連動する形で行われ、１回の掘削により深さ約５００ｍの抗井が形成されたならば、その深さ約５００ｍの抗井に対して１回の検層が行われ、１本の抗井の全体の深さが１５００ｍ程度であれば、３回の掘削と検層とがその実施時期をずらして行われる。
１回の検層では、例えば、その抗井の深さ方向に測定間隔１０ｃｍで比抵抗測定を行い、１回の検層により５０００個程度のＳＮ値とＬＮ値とが組となったデータを取得する。
なお、比抵抗検層についは、例えば山口久之介（１９６２）「さく泉の電気検層法」昭晃堂、１〜２３頁、山本 荘毅（１９８３）「地下水調査法」古今書院、１１９〜１２２頁などに詳しく記載されている。
In the present invention, the specific resistance value measured by the short normal electrode arrangement is referred to as SN value, and the specific resistance value measured by the long normal electrode arrangement is referred to as LN value. The SN value indicates the specific resistance of the formation in the region close to the hole wall of the well, and the LN value indicates the specific resistance of the formation in the region away from the hole wall.
The logging is performed in conjunction with the drilling work of the well, and if a well with a depth of about 500m is formed by one drilling, the well is drilled once for the well with a depth of about 500m. If the entire depth of one well is about 1500 m, three excavations and loggings are carried out at different times.
In one logging, for example, a specific resistance measurement is performed at a measurement interval of 10 cm in the depth direction of the well, and data obtained by combining about 5000 SN values and LN values by one logging is obtained. get.
As for the resistivity logging, for example, Hisanosuke Yamaguchi (1962) “Electric logging method of Sakuizumi” Shosho-do, p. 1-23, Shogo Yamamoto (1983) “Groundwater survey method” Kokonshoin, 119- It is described in detail on page 122 and the like.
温度検層は、測温センサーを取り付けたゾンデを孔内に降下させ、細かい測定では比抵抗検層と同様に１０ｃｍ間隔で測温して抗井温度を各深さでの温度を取得する。抗井温度は実際にはそこに存在する泥水の温度でもある。
泥水の比抵抗は、試験用抗井を掘削する際に使用するベントナイト泥水などの泥水自体の比抵抗値であって、これは使用する泥水の種類などを変えない限り、一定の値となる。
アーチ経験則とは、石油探査の分野で用いられ、主に堆積岩にあてはまる孔隙率φと地層比抵抗Ｒｔとの関係であって、以下の式で示される。
Ｆ＝Ｒｔ／Ｒｗ＝ａφ−ｍ ・・・（１）
ここで、Ｆは地層係数、Ｒｗは孔隙水の比抵抗、ａは迂回係数でａ＝１とされ、ｍは固結係数と言われ、ｍ＝１または２とされる。
In the temperature logging, the sonde attached with the temperature sensor is lowered into the hole, and in the fine measurement, the temperature at each depth is obtained by measuring the temperature at 10 cm intervals similarly to the resistivity logging. The well temperature is actually the temperature of the muddy water present there.
The specific resistance of the mud is the specific resistance value of the mud itself such as bentonite mud used when excavating the test well, and this value is constant unless the type of mud used is changed.
The arch empirical rule is a relationship between the porosity φ and the formation resistivity Rt, which is used in the field of oil exploration and is mainly applied to sedimentary rocks, and is expressed by the following equation.
F = Rt / Rw = aφ− m (1)
Here, F is a formation coefficient, Rw is a specific resistance of pore water, a is a detour coefficient, a = 1, m is called a consolidation coefficient, and m = 1 or 2.
次に、上述の出発データを用いて、地層の孔隙率、泥水ろ過水浸透率、地層水比抵抗値、地層水塩分濃度（以下、これらのパラメーターを出力パラメーターと呼ぶことがある）を推定する方法について説明する。
初めにこの推定方法の基本フローについて説明するが、以下の説明では深さ１１００ｍから１６００ｍまでの１回の掘削に伴って行った１回の比抵抗検層で得られたデータを用いる例を示す。
Next, the formation porosity, mud filtrate permeation rate, formation water resistivity, formation water salinity (hereinafter these parameters may be referred to as output parameters) are estimated using the above-mentioned starting data. A method will be described.
First, the basic flow of this estimation method will be described. In the following description, an example using data obtained by one resistivity logging performed with one excavation from a depth of 1100 m to 1600 m will be shown. .
まず、比抵抗検層によって得られた約５０００個のＳＮ値およびＬＮ値を用いて、ＬＮ−ＳＮクロスプロットを作成する。
ＬＮ−ＳＮクロスプロットとは、図１に示すような横軸（対数目盛）にＳＮ値（Ω−ｍ）を、縦軸（対数目盛）にＬＮ値（Ω−ｍ）を取って、すべての測定位置でのＬＮ値−ＳＮ値をプロットしたものである。１つの測定位置で１つのＬＮ値と１つのＳＮ値とが１組となって計測されるので、グラフ上には約５０００個のドットがプロットされることになる。
First, an LN-SN crossplot is created using about 5000 SN values and LN values obtained by resistivity logging.
With the LN-SN cross plot, the SN value (Ω-m) is taken on the horizontal axis (logarithmic scale) and the LN value (Ω-m) is taken on the vertical axis (logarithmic scale) as shown in FIG. The LN value-SN value at the measurement position is plotted. Since one LN value and one SN value are measured as one set at one measurement position, about 5000 dots are plotted on the graph.
ＬＮ−ＳＮクロスプロットでは、図１に示すように、大多数のドットが幅のある帯状で右肩上がりの集団（塊り）を形成する。
次に、このＬＮ−ＳＮクロスプロットからＢ値を算出する。これには、ＬＮ−ＳＮクロスプロットの集団において、ＬＮ／ＳＮ値が最も高くなる上限値領域の１つを選び、この領域を通り、傾きが１である直線を引く。この直線が縦軸（ＳＮ値＝１Ω−ｍ）と交わる点のＬＮ値をＢ値とする。Ｂ値の意味は、Ｂ値＝ｌｏｇ（ＬＮ／ＳＮ）と言うことができる。
このＢ値は、１回の同一条件での比抵抗検層によって地下の地熱資源の性状が同一の場合、１つの値が定まることになる。
図２は、図１にプロットしたＳＮ値、ＬＮ値を深さ方向にプロットしたものである。
In the LN-SN cross plot, as shown in FIG. 1, a large number of dots form a wide band-like group (lumps) that rises to the right.
Next, a B value is calculated from the LN-SN cross plot. For this purpose, in the LN-SN cross plot group, one of the upper limit value regions where the LN / SN value is the highest is selected, and a straight line having an inclination of 1 is drawn through this region. The LN value at the point where this straight line intersects the vertical axis (SN value = 1Ω-m) is defined as B value. The meaning of the B value can be said to be B value = log (LN / SN).
This B value is determined as one value when the properties of the underground geothermal resources are the same by one resistivity logging under the same conditions.
FIG. 2 is a plot of the SN values and LN values plotted in FIG. 1 in the depth direction.
次に、このＢ値に基づいて地層比抵抗値Ｒｔを算出する。地層比抵抗値Ｒｔは、抗井掘削時に泥水ろ過水が浸透せず、抗井から十分離れた領域での地層水が１００％充填された岩石（地層）の比抵抗値である。地層水比抵抗値をＲｗとすると、地層比抵抗値Ｒｔは、経験的に下記（２）式で表現される。
Ｒｔ＝Ｆ×Ｒｗ ・・・（２）
本発明での地層比抵抗値Ｒｔの算出は、地層係数および地層水比抵抗値が未だ求められていないので、以下の（３）式を用いて行う。
ｌｏｇＲｔ＝ｌｏｇＳＮ値＋Ｂ値 ・・・（３）
この式によって算出される地層比抵抗値は、抗井の深さ方向に検層によって得られた約５０００個のＳＮ値に対応して、抗井の深さ方向の各地層に対応して約５０００個の値が算出されることになる。
図３は、このようにして算出された地層比抵抗値Ｒｔを抗井の深さ方向にプロットしたものである。
Next, the formation resistivity value Rt is calculated based on this B value. The formation specific resistance value Rt is a specific resistance value of a rock (stratum) filled with 100% of formation water in a region sufficiently separated from the well without being penetrated by muddy water filtered during well drilling. When the formation water resistivity value is Rw, the formation resistivity value Rt is empirically expressed by the following formula (2).
Rt = F × Rw (2)
The formation resistivity value Rt in the present invention is calculated using the following equation (3) because the formation coefficient and formation water resistivity value have not yet been obtained.
logRt = log SN value + B value (3)
The resistivity value calculated by this equation corresponds to about 5000 SN values obtained by logging in the depth direction of the well, and corresponds to each region in the depth direction of the well. 5000 values are calculated.
FIG. 3 is a plot of the strata specific resistance value Rt thus calculated in the depth direction of the well.
続いて、地層比抵抗値Ｒｔから地層係数Ｆを下記（４）式によって算出する。
Ｆ＝ＳＮ値／Ｒｍｆ ・・・（４）
Ｒｍｆは、泥水が抗井側壁に浸透することで、泥水中の固形分がろ過された状態の泥水の比抵抗値；泥水ろ過水比抵抗値であり、一般的には測定された泥水比抵抗値の８５％の値を採用する。
抗井近傍において、孔壁の崩壊、泥水により冷却に起因する摂理（裂け目）などの地層劣化がない場合、泥水ろ過水が１００％置換した地層の比抵抗値Ｒｘｏは、
Ｒｘｏ＝Ｆ×Ｒｍｆ ・・・（５）
で表される。また、抗井近傍の比抵抗値を測定するＳＮ値はＲｘｏを計測していることになって、
ＳＮ値＝Ｒｘｏ ・・・（６）
と表せる。よって、（５）式と（６）式とから（４）式が導かれることになる。
この地層係数Ｆは、抗井の深さ方向に検層によって得られた約５０００個のＳＮ値に対応して、抗井の深さ方向の各地層に対応して約５０００個の値が算出されることになる。
図４は地層係数Ｆを抗井の深さ方向にプロットしたものである。
Subsequently, the formation coefficient F is calculated from the formation resistivity value Rt by the following equation (4).
F = SN value / Rmf (4)
Rmf is the specific resistance value of the mud water in which the solid content in the mud is filtered by the permeation of the mud water into the well wall; the specific value of the mud filtered water, generally measured mud water specific resistance A value of 85% of the value is adopted.
In the vicinity of the well, when there is no formation degradation such as collapse of the hole wall or cooling due to cooling by muddy water, the specific resistance value Rxo of the formation where mud filtered water is replaced by 100% is
Rxo = F × Rmf (5)
It is represented by In addition, the SN value for measuring the resistivity value near the well is measuring Rxo,
SN value = Rxo (6)
It can be expressed. Therefore, equation (4) is derived from equations (5) and (6).
This formation factor F is calculated to be about 5000 values corresponding to each layer in the depth direction of the well, corresponding to about 5000 SN values obtained by logging in the depth direction of the well. Will be.
FIG. 4 is a plot of the formation coefficient F in the depth direction of the well.
ついで、このようにして求められた地層係数Ｆから出力パラメータの１つである孔隙率を算出する。孔隙率（φ）の算出は、前記（１）式に基づいて行われる。
Ｆ＝ａφ−ｍ ・・・（１）
（１）式において、迂回係数ａを１とし、固結係数ｍを地層によって１または２とすることによって孔隙率（φ）を算出する。
この孔隙率も、抗井の深さ方向の各地層に対応して約５０００個の値が算出されることになる。
図５は、このようにして算出された孔隙率φを抗井の深さ方向にプロットしたものである。
Subsequently, the porosity which is one of the output parameters is calculated from the formation coefficient F thus obtained. The calculation of the porosity (φ) is performed based on the equation (1).
F = aφ− m (1)
In the equation (1), the porosity (φ) is calculated by setting the detour coefficient a to 1 and the consolidation coefficient m to 1 or 2 depending on the formation.
As for this porosity, about 5000 values are calculated corresponding to the various layers in the depth direction of the well.
FIG. 5 is a plot of the porosity φ thus calculated in the depth direction of the well.
また、ＬＮ値とＳＮ値と地層比抵抗値Ｒｔとから泥水ろ過水浸透率Ｘを算出できる。この泥水ろ過水浸透率Ｘは、ＬＮ値の測定地点における泥水ろ過水の浸透割合を示すものである。
この場合、１つの検層位置で得られたＬＮ値とＳＮ値と先に述べた算出方法によって得られた同一位置での地層比抵抗値とから算出するものであり、抗井の深さ方向の各地層に対応して約５０００個の値が算出されることになる。
算出には、下記（７）式が用いられる。
Ｘ＝（ρＬＮ値−ρｔ）／（ρＳＮ値−ρｔ） ・・・（７）
ここで、ρＬＮ値＝１／ＬＮ値、ρＳＮ値＝１／ＳＮ値、ρｔ＝１／Ｒｔである。ρは抵抗の逆数の電導率を意味する。
図６は、このようにして算出された泥水ろ過水浸透率Ｘを抗井の深さ方向にプロットしたものである。
Moreover, the muddy water filtered water permeability X can be calculated from the LN value, the SN value, and the formation specific resistance value Rt. This muddy water filtrate penetration rate X indicates the penetration rate of muddy water filtrate at the measurement point of the LN value.
In this case, it is calculated from the LN value and SN value obtained at one logging position and the formation specific resistance value at the same position obtained by the calculation method described above, and the depth direction of the well About 5000 values will be calculated corresponding to each region.
The following equation (7) is used for the calculation.
X = (ρLN value−ρt) / (ρSN value−ρt) (7)
Here, ρLN value = 1 / LN value, ρSN value = 1 / SN value, and ρt = 1 / Rt. ρ means the conductivity of the reciprocal of the resistance.
FIG. 6 is a plot of the mud filtrate permeation rate X thus calculated in the depth direction of the well.
また、地層水比抵抗値Ｒｗを算出する。この地層水比抵抗値Ｒｗの算出には、前記（１）式を用いる。
Ｆ＝Ｒｔ／Ｒｗ ・・・（１）
すなわち、先に算出された地層比抵抗値Ｒｔと地層係数Ｆとから算出される。
図７は、このようにして算出された地層水比抵抗値Ｒｗを抗井の深さ方向にプロットしたものである。
In addition, the formation water specific resistance value Rw is calculated. The equation (1) is used to calculate the formation water specific resistance value Rw.
F = Rt / Rw (1)
That is, it is calculated from the formation resistivity value Rt and the formation coefficient F calculated previously.
FIG. 7 is a plot of the formation water resistivity Rw calculated in this way in the depth direction of the well.
さらに、地層水塩分濃度Ｐを算出する。この地層水塩分濃度Ｐは、地層水に含まれている各種水溶性塩の濃度を塩化ナトリウム濃度換算でｐｐｍ単位で示すものである。
この地層塩分濃度Ｐは、前記地層水比抵抗値Ｒｗを用い、下記（８）式に基づいて算出される。
Ｐ＝５４７０・（（Ｒｗ・（Ｔｉｓ＋２１．５）／４６．３−０．０１２６）（１／１．０４） ・・・（８）
（８）式において、Ｔｉｓは温度検層にて計測された地層温度である。
Further, the formation water salinity concentration P is calculated. This formation water salt concentration P indicates the concentration of various water-soluble salts contained in formation water in ppm units in terms of sodium chloride concentration.
The formation salinity concentration P is calculated based on the following equation (8) using the formation water specific resistance value Rw.
P = 5470 · ((Rw · (Tis + 21.5) /46.3−0.0126) (1 / 1.04) (8)
In the equation (8), Tis is the formation temperature measured by the temperature logging.
以上の手順が４個の出力パラメーターを得るための基本フローである。
しかし、実際の比抵抗検層では、上述のように、抗井をある深さまで掘削してから１度検層を実施し、ついでさらに掘削を進めて次の検層を行うことが多く、１つの抗井の検層を複数回に分けて実施することが多い。このような複数回に分けて検層を行うと、抗井温度、泥水ろ過水比抵抗値などがその都度変わり、測定毎のＳＮ値、ＬＮ値の連続性が得られないことになってしまう。
また、抗井掘削時の泥水によって孔壁が冷却され収縮して摂理（裂け目）が生じ、この裂け目に泥水が浸入してＳＮ値に影響を与えること、岩石が元々持っている比抵抗値、粘土鉱物による比抵抗値がＳＮ値およびＬＮ値に影響を与えることもある。
本発明では、これらの影響を種々の手段にて排除し、これらの影響を排除したＳＮｒｅｖ値、ＬＮｒｅｖ値を求め、このＳＮｒｅｖ値、ＬＮｒｅｖ値を用いて上述の基本フローを実施することで、出力パラメーターの推定精度を高めるようにしている。
The above procedure is a basic flow for obtaining four output parameters.
However, in actual resistivity logging, as described above, drilling the well to a certain depth is carried out once, and then drilling is further carried out to perform the next logging. In many cases, the well logging is carried out in several steps. When logging is performed in such a plurality of times, the well temperature, the mud filtrate specific resistance value, etc. change each time, and the continuity of the SN value and LN value for each measurement cannot be obtained. .
In addition, the pore wall is cooled and contracted by the mud during the drilling of the well, and the providence (fissure) occurs. The mud enters the fissure and affects the SN value. The specific resistance value of the rock originally. The specific resistance value due to the clay mineral may affect the SN value and the LN value.
In the present invention, these influences are eliminated by various means, SNrev values and LNrev values from which these influences are eliminated are obtained, and the above basic flow is performed using the SNrev value and LNrev value, whereby output is performed. The parameter estimation accuracy is improved.
図８は、深さ５００ｍから１１００ｍまでの掘削と検層を行い、ついで１１００ｍから１６００ｍまでの掘削と検層を行って場合に得られたＳＮ値、ＬＮ値を用いて作成したＬＮ−ＳＮクロスプロットである。このプロットでは、ドットがそれぞれの検層に対応する２つの群に分かれてプロットされている。これは上述のように検層が連続性を有さずになされたことを意味している。
図９は、図８において示したＬＮ値、ＳＮ値を抗井の深さ方向に示したものである。
Fig. 8 shows an LN-SN cross created using SN and LN values obtained when excavation and logging from a depth of 500m to 1100m and then excavation and logging from 1100m to 1600m. It is a plot. In this plot, the dots are plotted divided into two groups corresponding to the respective well logs. This means that the logging was performed without continuity as described above.
FIG. 9 shows the LN value and SN value shown in FIG. 8 in the depth direction of the well.
（補正ステップ１）
まず、抗井温度を標準温度（例えば、１００℃）に標準化してＳＮ値、ＬＭ値を補正する。
抗井温度の標準化による補正は、以下の（９）式で示される比抵抗値と温度との経験則によって行う。
Ｒ２＝Ｒ１×（Ｔ１＋２１．５）／（Ｔ２＋２１．５） ・・・（９）
ここで、Ｒ１は温度Ｔ１での比抵抗であり、Ｒ２は温度Ｔ２での比抵抗である。
例えば、標準温度を１００℃とする場合には、Ｔ２を１００℃とし、Ｔ１に検層時の抗井温度を、Ｒ１にその時のＳＮ値またはＬＮ値を代入することで、標準温度（１００℃）に標準化した時のＳＮ値またはＬＮ値（＝Ｒ２）の値が求められる。
このようにして抗井温度を標準化することによって補正されたＳＮ値、ＬＮ値を、ＳＮ（１）値、ＬＮ（１）値と表記する。標準温度を１００℃とした時のＳＮ（１）値およびＬＮ（１）値は、したがって、
ＳＮ（１）値＝ＳＮ値×（２１．５＋Ｔ１）／１２１．５
ＬＮ（１）値＝ＬＮ値×（２１．５＋Ｔ１）／１２１．５
により算出できる。
(Correction step 1)
First, the well temperature is standardized to a standard temperature (for example, 100 ° C.) to correct the SN value and the LM value.
Correction by standardization of the well temperature is performed based on an empirical rule between the specific resistance value and the temperature expressed by the following equation (9).
R2 = R1 × (T1 + 21.5) / (T2 + 21.5) (9)
Here, R1 is a specific resistance at the temperature T1, and R2 is a specific resistance at the temperature T2.
For example, when the standard temperature is set to 100 ° C., T2 is set to 100 ° C., and the well temperature at the time of logging is substituted into T1, and the SN value or LN value at that time is substituted into R1, so that the standard temperature (100 ° C. ), The SN value or LN value (= R2) when standardized is obtained.
The SN value and LN value corrected by standardizing the well temperature in this way are denoted as SN (1) value and LN (1) value. The SN (1) value and LN (1) value when the standard temperature is 100 ° C. are
SN (1) value = SN value × (21.5 + T1) /121.5
LN (1) value = LN value × (21.5 + T1) /121.5
Can be calculated.
具体的にある抗井のある深さ位置での例を示す。検層によって、深さ８５０ｍでのＬＮ値が２１８．６０Ω−ｍ、ＳＮ値が５９．９９Ω−ｍ、抗井温度Ｔ１が７６．３１℃とすると、上記式に当てはめることにより、ＬＮ（１）値が１７５．９７Ω−ｍ、ＳＮ（１）値が４８．２９Ω−ｍとなる。
図１０は、図９でのＬＮ値、ＳＮ値を標準温度１００℃として標準化して得られたＬＮ（１）値、ＳＮ（１）値を抗井の深さ方向に示したものである。
The example in the depth position with a certain well is shown. By logging, if the LN value at a depth of 850 m is 218.60 Ω-m, the SN value is 59.99 Ω-m, and the well temperature T1 is 76.31 ° C., LN (1) The value is 175.97 Ω-m, and the SN (1) value is 48.29 Ω-m.
FIG. 10 shows the LN (1) value and SN (1) value obtained by standardizing the LN value and SN value in FIG. 9 at the standard temperature of 100 ° C. in the depth direction of the well.
（補正ステップ２）
ついで、抗井掘削時の泥水によって孔壁が冷却され収縮して摂理（裂け目）が生じ、この裂け目に泥水が浸入してＳＮ値に影響を与えること、岩石が元々持っている比抵抗値、粘土鉱物による比抵抗値がＳＮ値およびＬＮ値に影響を与える点を補正する。
この補正を行って得られたＳＮ値をＳＮ（２）値とし、ＬＮ値をＬＮ（２）値とすると、ＳＮ（２）値、ＬＮ（２）値は、以下のようにして求められる。
１／ＳＮ（２）値＝１／ＳＮ（１）値−１／Ｒｃ−１／Ｒｊ ・・・（１０）
１／ＬＮ（２）値＝１／ＬＮ（１）値−１／Ｒｃ ・・・（１１）
ここで、Ｒｃは岩石固有の比抵抗値であり、Ｒｊは冷却されて生じた摂理に泥水ろ過水が侵入したことによって増加した比抵抗値である。
(Correction step 2)
Next, the pore wall is cooled and contracted by the mud during the drilling of the well, and a providence (fissure) occurs. The mud enters the fissure and affects the SN value, the specific resistance value of the rock originally. The point that the specific resistance value by the clay mineral affects the SN value and the LN value is corrected.
When the SN value obtained by performing this correction is the SN (2) value and the LN value is the LN (2) value, the SN (2) value and the LN (2) value are obtained as follows.
1 / SN (2) value = 1 / SN (1) value-1 / Rc-1 / Rj (10)
1 / LN (2) value = 1 / LN (1) value-1 / Rc (11)
Here, Rc is a specific resistance value unique to rocks, and Rj is a specific resistance value increased by the intrusion of mud filtrate into the providence generated by cooling.
Ｒｃは以下のようにして求められる。
図１０のグラフは、上述のようにして、抗井温度を標準温度に標準化して得られたＳＮ（１）値、ＬＮ（１）値を抗井の深さ方向にプロットして得られた具体例である。
このグラフのデータは、深さ５００ｍから１１００ｍにかけて１回目の検層を行い、ついで１１００ｍから１５７０ｍにかけて２回目の検層を行い、標準温度を１００℃として補正したＳＮ（１）値、ＬＮ（１）値を示すものである。
Rc is determined as follows.
The graph of FIG. 10 was obtained by plotting the SN (1) value and LN (1) value obtained by standardizing the well temperature to the standard temperature in the depth direction of the well as described above. It is a specific example.
The data of this graph is the SN (1) value, LN (1) corrected by taking the first logging from a depth of 500 m to 1100 m and then the second logging from 1100 m to 1570 m and correcting the standard temperature as 100 ° C. ) Value.
そして、１回目の検層によるＬＮ（１）値の極大値を結ぶ包括線イを引き、この包括線イの抗井の深さ方向での位置の比抵抗値を取ることで１回目の検層でのＲｃを求める。同様に、２回目の検層によるＬＮ（１）値の極大値を結ぶ包括線ロを引き、この包括線ロの抗井の深さ方向での位置の比抵抗値を取ることで２回目の検層でのＲｃを求める。 Then, by subtracting a comprehensive line A connecting the maximum LN (1) values by the first logging, and taking the specific resistance value of the position of the comprehensive line A in the depth direction of the well, Determine Rc at the layer. Similarly, by drawing a comprehensive line B connecting the maximum values of the LN (1) value by the second logging, and taking the specific resistance value of the position of the comprehensive line B in the depth direction of the well, Obtain Rc at logging.
また、Ｒｊは、以下のようにして求められる。
図１０の１回目の検層によるＳＮ（１）値の極大値を結ぶ包括線ハを引き、この包括線ハの抗井の深さ方向での位置の比抵抗値を取り、この比抵抗値を１回目の検層でのＲｃから差し引くことで１回目の検層でのＲｊが求められる。また、第２回目の検層によるＳＮ（１）値の極大値を結ぶ包括線ニを引き、この包括線ニの抗井の深さ方向での位置の比抵抗値を取り、この比抵抗値を２回目の検層でのＲｃから差し引くことで２回目の検層でのＲｊが求められる。
具体例を示すと、図１０に示した例において、深さ８５０ｍでの包括線イの比抵抗値が２９８Ω−ｍで、これがＲｃとなる。また、深さ８５０ｍでの包括線ハの比抵抗が９７Ω−ｍで、これがＲｊとなる。ＬＮ（１）値が１７５．９７Ω−ｍ、ＳＮ（１）値が４８．２９Ω−ｍであるので、これらの数値を（１０）式、（１１）式に代入すると、ＬＮ（２）値が４３０．０Ω−ｍ、ＳＮ（２）値が１４２Ω−ｍとなる。
図１１は、このようにして補正されたＳＮ（２）値、ＬＮ（２）値を抗井の深さ方向にプロットしたものである。
Rj is obtained as follows.
A specific line C connecting the maximum SN (1) values obtained by the first logging in FIG. 10 is drawn, and the specific resistance value of the position of the comprehensive line C in the depth direction of the well is obtained. Is subtracted from Rc at the first logging to obtain Rj at the first logging. Also, a comprehensive line D connecting the maximum SN (1) values obtained by the second logging is drawn, and the specific resistance value of the position of the comprehensive line D in the depth direction of the well is taken. Is subtracted from Rc at the second logging to obtain Rj at the second logging.
As a specific example, in the example shown in FIG. 10, the specific resistance value of the inclusion line A at a depth of 850 m is 298 Ω-m, which is Rc. Further, the specific resistance of the inclusion line C at a depth of 850 m is 97 Ω-m, which is Rj. Since the LN (1) value is 175.97Ω-m and the SN (1) value is 48.29Ω-m, when these numerical values are substituted into the equations (10) and (11), the LN (2) value is 430.0Ω-m, SN (2) value is 142Ω-m.
FIG. 11 is a plot of SN (2) and LN (2) values corrected in this way in the depth direction of the well.
（補正ステップ３）
この図１１のグラフにおいても、図１０のグラフと同様に、１回目の検層でのＳＮ（２）値、ＬＮ（２）値と２回目の検層でのＳＮ（２）値、ＬＮ（２）値では全体的に２回目の検層による値が高い傾向になっていることがわかる。
図１０のグラフでは、１回目の検層によるＬＮ（１）値の極大値を結ぶ包括線イと２回目の検層によるＬＮ（１）値の極大値を結ぶ包絡線ロとには段差が生じ、非連続性を示している。この非連続性は１回目の検層時の抗井温度と２回目の検層時の抗井温度とが異なるためである。
これらＬＮ値の極大値は孔隙率が極めて小さい堅牢な地層の比抵抗値Ｒｃに相当し、それらを結ぶ包括線はすべての地層が堅牢な地層の場合の比抵抗値Ｒｃと見なされ、岩石そのものの性状により変動するが（抗井温度が同一であれば）、検層間で本来的に変動しないものであるからである。
この２つの検層間における非連続性は出力パラメーターの推定精度にとって負の要素となるので、これを取り除く必要がある。
そのため、１回目の検層によるＬＮ（１）値を補正する。上記包絡線イと包絡線ロとが連続するような修正温度（ΔＴ）を推定し、これを上記（９）式に代入してトライアンドエラーを行い、２つの包括線イとロとが一致するまで計算を行う。同様にして、１回目の検層によるＳＮ（１）値も補正する。
(Correction step 3)
In the graph of FIG. 11, similarly to the graph of FIG. 10, the SN (2) value, LN (2) value at the first logging, the SN (2) value at the second logging, LN ( 2) It can be seen that the values tend to be high overall from the second logging.
In the graph of FIG. 10, there is a step between the comprehensive line A connecting the maximum values of the LN (1) values obtained by the first logging and the envelope curve connecting the maximum values of the LN (1) values obtained by the second logging. Resulting in discontinuity. This discontinuity is because the well temperature at the first logging is different from the well temperature at the second logging.
These maximum values of LN correspond to the specific resistance value Rc of a solid formation with extremely low porosity, and the inclusion line connecting them is considered as the specific resistance value Rc when all the formations are solid formations, and the rock itself This is because it fluctuates depending on the nature of the material (if the well temperature is the same), but does not inherently fluctuate between the inspection layers.
Since the discontinuity between the two inspection layers is a negative factor for the estimation accuracy of the output parameter, it needs to be removed.
Therefore, the LN (1) value obtained by the first logging is corrected. A correction temperature (ΔT) is estimated such that the envelope curve a and the envelope curve b are continuous, and this is substituted into the above equation (9) to perform a trial and error, so that the two inclusion lines a and b match. Calculate until Similarly, the SN (1) value by the first logging is also corrected.
この検層間での抗井温度の相違を補正したＳＮ値をＳＮ（３）値とし、ＬＮ値をＬＮ（３）値とすると、
ＳＮ（３）値＝ＳＮ（２）値×（２１．５＋Ｔ１＋ΔＴ）／（２１．５＋Ｔ１）
ＬＮ（３）値＝ＬＮ（２）値×（２１．５＋Ｔ１＋ΔＴ）／（２１．５＋Ｔ１）
により算出できる。
ここで、Ｔ１は抗井温度、ΔＴは上記修正温度である。
ここでも先と同様に具体例を示すと、深さ８５０ｍでのＬＮ（２）値が４３０．０Ω−ｍ、ＳＮ（２）値が１４２Ω−ｍと求められ、Ｔ１（抗井温度）が７６．３１℃であり、ΔＴを１５０℃と推定すると、ＬＮ（３）値は１０９０．２Ω−ｍ、ＳＮ（３）値は３５９．７Ω−ｍとなる。
図１２は、この検層間での抗井温度が異なることによる補正を行って得られたＬＮ（３）値、ＳＮ（３）値を深さ方向にプロットしたグラフである。
When the SN value corrected for the difference in the well temperature between the inspection layers is SN (3) value and the LN value is LN (3) value,
SN (3) value = SN (2) value × (21.5 + T1 + ΔT) / (21.5 + T1)
LN (3) value = LN (2) value × (21.5 + T1 + ΔT) / (21.5 + T1)
Can be calculated.
Here, T1 is the well temperature, and ΔT is the corrected temperature.
Here again, in the same way as above, the LN (2) value at a depth of 850 m is determined to be 430.0 Ω-m, the SN (2) value is determined to be 142 Ω-m, and T1 (resistance well temperature) is 76. Assuming that ΔT is 150 ° C., the LN (3) value is 1090.2 Ω-m, and the SN (3) value is 359.7 Ω-m.
FIG. 12 is a graph in which LN (3) values and SN (3) values obtained by performing correction due to different well temperatures between the test layers are plotted in the depth direction.
検層間での抗井温度の差異による補正は、すべての検層でのＳＮ（２）値、ＬＮ（２）値について実施する必要はなく、ＬＮ（２）値の包括線が連続性を示すようになればよいので、かかる補正の対象となる検層は限られることになる。例えば、２回の検層を行った場合ではいずれか一方の検層が補正の対象となる。 Corrections due to differences in well temperature between logging layers do not need to be performed for SN (2) and LN (2) values at all loggings, and the inclusion line of LN (2) values indicates continuity. Therefore, the logging to be corrected is limited. For example, when two loggings are performed, one of the loggings is a correction target.
（補正ステップ４）
ついで、泥水ろ過水比抵抗を標準抵抗に標準化し、さらに泥水ろ過水比抵抗の検層間での差異による偏差を補正する補正を行って、ＳＮｒｅｖ値とＬＮｒｅｖ値を得る。
抗井の掘削時に用いられる泥水は掘削毎にその組成を変化させることがある。
このため、検層毎に泥水比抵抗値が変化し、この変化に伴って泥水ろ過水比抵抗も検層毎に変化する。したがって、検層毎での泥水ろ過水比抵抗の変化を補正してＳＮｒｅｖ値、ＬＮｒｅｖ値を求めることが望ましい。
(Correction step 4)
Next, the muddy water filtered water specific resistance is standardized to the standard resistance, and further, correction for correcting a deviation due to the difference between the muddy water filtered water specific resistances between the test layers is performed to obtain the SNrev value and the LNrev value.
The composition of mud used during drilling of the well may change its composition every time it is drilled.
For this reason, the muddy water specific resistance value changes for every well logging, and the muddy water filtered water specific resistance also changes for every well logging with this change. Therefore, it is desirable to obtain the SNrev value and the LNrev value by correcting the mud filtrate specific resistance change for each logging.
具体的には、まず泥水ろ過水比抵抗を標準抵抗、例えば１Ω−ｍに標準化し、ついで検層間でのＢ値の連続性が得られるような泥水ろ過水比抵抗値補正率αをトライアンドエラーで求めて、ＳＮｒｅｖ値、ＬＮｒｅｖ値を算出する。
ここで、αは計測された泥水比抵抗値が必ずしも実際の泥水比抵抗値を反映していないことに相当し、掘削過程で大規模な逸水が起きた場合、掘削中は泥水を使っているが逸水後は清水を使う例が地熱井掘削では見受けられる。補正が必要ない場合、α＝１となる。
泥水ろ過水比抵抗値標準化および検層間の補正の前後の泥水ろ過水比抵抗値をそれぞれＲｍｆ、Ｒｍｆ´とすると、算出は下記式による。
ＬＮｒｅｖ値＝１／（ｘ×（α×Ｒｍｆ／Ｒｍｆ´−１）／ＳＮ（３）値＋１／ＬＭ（３）値）
ＳＮｒｅｖ値＝ＳＮ（３）値×Ｒｍｆ´／（α×Ｒｍｆ）
図１３は、このようにして補正されたＬＮｒｅｖ値、ＳＮｒｅｖ値を深さ方向にプロットしたものである。
このようにして上記補正ステップ１ないし４の補正をして得られたＳＮｒｅｖ値とＬＮｒｅｖ値を用いて、ＬＮ−ＳＮクロスプロットを作成し、これからＢ値を得る。このＢ値を用いて、前述の基本フローの手順に従って出力パラメーターを得る。
Specifically, first the mud filtrate specific resistance is standardized to a standard resistance, for example, 1 Ω-m, and then the mud filtrate specific resistance correction factor α is obtained to obtain a continuity of the B value between the test layers. The SNrev value and LNrev value are calculated based on the error.
Here, α corresponds to the measured mud specific resistance value not necessarily reflecting the actual mud water specific resistance value. When a large-scale water loss occurs during the excavation process, the mud water is used during the excavation. However, there are examples of geothermal well drilling that use fresh water after the water is lost. If no correction is required, α = 1.
When the muddy water filtrate specific resistance values before and after the muddy water filtrate specific resistance standardization and the correction between the inspection layers are Rmf and Rmf ′, respectively, the calculation is based on the following formula.
LNrev value = 1 / (x × (α × Rmf / Rmf′−1) / SN (3) value + 1 / LM (3) value)
SNrev value = SN (3) value × Rmf ′ / (α × Rmf)
FIG. 13 is a plot of the LNrev and SNrev values corrected in this way in the depth direction.
An LN-SN crossplot is created using the SNrev value and the LNrev value obtained by correcting in the correction steps 1 to 4 as described above, and the B value is obtained therefrom. Using this B value, an output parameter is obtained according to the procedure of the basic flow described above.
以上の説明では、補正ステップ１から補正ステップ４までを行って、ＳＮｒｅｖ値、ＬＮｒｅｖ値を算出し、このＳＮｒｅｖ値、ＬＮｒｅｖ値に基づいて上記基本フローによって出力パラメーターを算出する例を説明したが、この手順に限定されず、補正ステップのいずれか１つ以上を実施し、その時点で得られたＳＮ値、ＬＮ値に基づいて基本フローによって出力パラメーターを算出するようにしてもよい。
In the above description, the example in which the
本発明では、必要に応じて地層中に存在する粘土鉱物の影響を排除してかかる推定をすることもできる。
地熱資源抗井掘削では、ガンマ線検層などによって地層内の粘土鉱物分の比体積を検量することは行われない。このため、比抵抗検層の解析では高伝導性の粘土鉱物が地層内に存在しない前提で行われているが、粘土鉱物の存在は過去および現在の熱水流動を示唆し、熱水移動できる開口性フラクチャーの存在を推定できるため、粘土鉱物の存在を知ることは地熱資源開発に有用である。
一般に、孔隙率φが増加すると泥水ろ過水も地層内に浸透しやすい。この前提で得られた孔隙率φと泥水ろ過水浸透率Ｘとを統計的に処理すると、地層内の粘土鉱物の比体積を推定することができる。
In the present invention, the estimation can be performed by eliminating the influence of clay minerals existing in the formation as necessary.
In geothermal resource well drilling, the specific volume of clay minerals in the formation is not calibrated by gamma ray logging. For this reason, the resistivity logging analysis is based on the assumption that highly conductive clay minerals do not exist in the formation, but the presence of clay minerals suggests hydrothermal fluid flow, suggesting past and present hydrothermal flow. Knowing the presence of clay minerals is useful for geothermal resource development because the existence of open fractures can be estimated.
In general, when the porosity φ increases, mud filtrate is likely to penetrate into the formation. If the porosity φ and mud filtrate permeation rate X obtained on this assumption are statistically processed, the specific volume of the clay mineral in the formation can be estimated.
上述の手法により算出されたある深さでの泥水ろ過水浸透率Ｘを横軸に、これと同一深さでの孔隙率φを縦軸にプロットすると、図１４に示すようなグラフが得られる。
このグラフ中の右肩上がりのプロット点の塊（破線で囲った部分）が得られ、この塊から外れた点の塊（一点鎖線で囲った部分）も見受けられる。前者の塊は孔隙率が増加すると泥水ろ過水が浸透し易くなる一般則に対応し、後者の塊は、孔隙率が増加しても泥水ろ過水の浸透の徴候がない、言い換えれば他の充填物（粘土鉱物）に満たされていることに対応していると解釈される。これら２つの塊の区分けはグラフ中の実線にて想定することができる。
When the mud filtrate permeation rate X at a certain depth calculated by the above-described method is plotted on the horizontal axis and the porosity φ at the same depth is plotted on the vertical axis, a graph as shown in FIG. 14 is obtained. .
In this graph, a cluster of plot points rising in the right direction (portion surrounded by a broken line) is obtained, and a block of points deviating from the block (portion surrounded by a one-dot chain line) can also be seen. The former lump corresponds to the general rule that mud filtrate is more likely to penetrate when the porosity increases, while the latter lump has no sign of mud filtrate penetration even if the porosity increases, in other words It is interpreted as corresponding to being filled with an object (clay mineral). The division of these two chunks can be assumed by a solid line in the graph.
計算手順は以下の通りとなる。
ＳＮ値、ＬＮ値、Ｒｔ、ＲｍｆおよびＲｗの逆数をσＳＮ、σＬＮ、σｔ、σｍｆおよびσｗとすると、
σＳＮ＝σｍｆ／Ｆ （前記（４）式に相当）
σＬＮ＝Ｘ×σｍｆ／Ｆ＋（１−Ｘ）×σｗ／Ｆ
σｔ＝σｗ／Ｆ （前記（１）式に相当）
となる。
Ｆは上述の地層係数で、Ｘは泥水ろ過水浸透率である。
グラフの実線より上部の塊の部分について、（１−Ｘ）×σｗ／Ｆの一部は元々地層水に充填されていたのではなく粘土鉱物分に満たされており、その泥質分が導電率に寄与していると解釈できる。
したがって、粘土鉱物の導電率σｓｈ、粘土鉱物分比体積Ｖｃｌ、粘土鉱物分充填率α（α＝０〜１００％）、βはある孔隙率にて取れる最大の泥水ろ過水浸透率（上記グラフの実線、例えばφ＝１０％でβ＝３０％、同２０％では１００％）とすると、
Ｖｃｌ×σｓｈ＝α×（β−Ｘ）×σｗ／Ｆ
Ｖｃｌ×σｓｈは粘土鉱物分の導電率σｃｌであり、粘土鉱物分による導電率を取り除いた導電率σ’ＳＮ、σ’ＬＮ、σ’ｔは
σ’ＳＮ＝σＳＮ−σｃｌ
σ’ＬＮ＝σＬＮ−σｃｌ
σ’ｔ ＝σｔ−σｃｌ
となる。σｗは変化しないので粘土鉱物を取り除いて考慮した地層係数Ｆ’＝ Ｆ×σｔ／σ’ｔとなり、粘土鉱物を取り除いて考慮した孔隙率φ’が計算される。
The calculation procedure is as follows.
When the reciprocals of the SN value, LN value, Rt, Rmf and Rw are σSN, σLN, σt, σmf and σw,
σSN = σmf / F (corresponding to the equation (4))
σLN = X × σmf / F + (1−X) × σw / F
σt = σw / F (corresponding to the above equation (1))
It becomes.
F is the above-mentioned formation coefficient, and X is the muddy water filtrate penetration rate.
Regarding the part of the lump above the solid line of the graph, a part of (1-X) × σw / F is not originally filled in the formation water but is filled with clay minerals, and the mud content is conductive. It can be interpreted as contributing to the rate.
Therefore, conductivity σsh of clay mineral, clay mineral specific volume Vcl, clay mineral content filling rate α (α = 0 to 100%), β is the maximum mud filtrate permeation rate that can be taken at a certain porosity (in the above graph) Solid line, for example, φ = 10% and β = 30%, 20% is 100%)
Vcl × σsh = α × (β−X) × σw / F
Vcl × σsh is the conductivity σcl of the clay mineral, and the conductivity σ′SN, σ′LN, and σ′t after removing the conductivity due to the clay mineral are σ′SN = σSN−σcl
σ′LN = σLN−σcl
σ′t = σt−σcl
It becomes. Since σw does not change, the formation coefficient F ′ = F × σt / σ′t considered by removing the clay mineral, and the porosity φ ′ considered by removing the clay mineral is calculated.
粘土鉱物分σｃｌを考慮すると、σ’ＳＮ（理論値）＝σｍｆ／Ｆ’となり、この値は上記粘土鉱物分を取り除いた導電率σ’ＳＮ＝σＳＮ−σｃｌとは異なった値となる。
比抵抗検層測定によるＳＮ値は実測値であり処理過程で不変であり、その逆数１／ＳＮ値＝σｍｆ／Ｆ＋σｊ＋σｃ＋σｃｌとなる。σｃ、σｃｌはＬＮ値に共通であることから、σ’ＳＮと理論値σ’ＳＮ（理論値）との差はＳＮ値に固有な冷却摂理算出に起因すると考えられる。
よって、σｍｆ／Ｆ＋σｊ＝σｍｆ／Ｆ’＋σ’ｊとなり、σ’ｊ＝σｍｆ／Ｆ＋σｊ −σｍｆ／Ｆ’となる。
したがって、粘土鉱物分を取り除いた泥水ろ過水侵入率Ｘ’＝Ｆ’×（σ’ＬＮ−σ’ｔ）／（σｍｆ−σｗ）となる。
図１５は、このようにして求められた地層中の粘土鉱物分の比体積Ｖｃｌの一例を示すグラフである。
Considering the clay mineral content σcl, σ′SN (theoretical value) = σmf / F ′, and this value is different from the conductivity σ′SN = σSN−σcl with the clay mineral content removed.
The SN value obtained by the resistivity logging measurement is an actual measurement value and does not change in the process, and its reciprocal 1 / SN value = σmf / F + σj + σc + σcl. Since σc and σcl are common to the LN values, the difference between σ′SN and the theoretical value σ′SN (theoretical value) is considered to be caused by the cooling providence calculation specific to the SN value.
Therefore, σmf / F + σj = σmf / F ′ + σ′j, and σ′j = σmf / F + σj−σmf / F ′.
Therefore, the muddy water filtrate penetration rate X ′ = F ′ × (σ′LN−σ′t) / (σmf−σw) from which the clay mineral has been removed is obtained.
FIG. 15 is a graph showing an example of the specific volume Vcl of the clay mineral content in the formation obtained as described above.
ところで、図１３では、ＬＮ値がＳＮ値よりも低くなって逆転している地点がある（図中丸印付した部分）。これは、この位置の地層が透水性が良好で閉塞型の断裂帯があることを意味し、地熱熱水貯留層を形成しているものと解される。
地層温度Ｔｉｓは抗井壁あるいは内部の泥水温度を反映している一方、貯留層は泥水ろ過水が断裂帯に浸透し、地熱熱水との対流、混合等により高温になっており、周辺部分よりも早く温度回復していると考えられる。この貯留層の温度はＬＮ値とＳＮ値が同一値となるようなδＴ（＝（２１．５＋Ｔｉｓ）×（ＳＮ値／ＬＮ値−１））で計算できる。
Incidentally, in FIG. 13, there is a point where the LN value is lower than the SN value and reverses (the part marked with a circle in the figure). This means that the stratum at this position has good water permeability and has a closed-type fracture zone, and it is understood that a geothermal hot water reservoir is formed.
The formation temperature Tis reflects the temperature of the well wall or internal mud water, while the reservoir has high temperature due to convection and mixing with the geothermal hot water due to the infiltration of the mud filtrate into the fracture zone. It is thought that the temperature is recovered faster than that. The temperature of the reservoir can be calculated by δT (= (21.5 + Tis) × (SN value / LN value−1)) so that the LN value and the SN value are the same.
以上説明したように、本発明の推定方法では、抗井の比抵抗検層によって実測して得られた測定データであるＬＮ値およびＳＮ値に種々の演算処理を施し、必要に応じて補正処理を施すことで、この測定データから地熱資源開発に有用な地層の孔隙率などの地層パラメータを求めることができる。また、他の物理検層を必ずしも実施する必要がなく、探査費用を安価とすることができる。 As described above, in the estimation method of the present invention, various arithmetic processes are performed on the LN value and SN value, which are measurement data obtained by actual measurement by the resistivity logging of the well, and correction processing is performed as necessary. In this way, formation parameters such as porosity of the formation useful for geothermal resource development can be obtained from this measurement data. Further, it is not always necessary to carry out another physical logging, and the exploration cost can be reduced.
Claims (9)
この多数のＬＮ値およびＳＮ値をグラフ上にプロットしてＬＮ−ＳＮクロスプロットを作成し、このＬＮ−ＳＮクロスプロットからＢ値を求め、
このＢ値に基づいて地層比抵抗値を算出し、さらにＳＮ値と泥水ろ過水比抵抗値から地層係数を算出し、
この地層係数からアーチ経験則に基づいて孔隙率を算出することを特徴とする地層パラメーターの推定方法。 Conducting resistivity logging of the geothermal drilling well, thereby obtaining LN values and SN values at a number of measurement positions in the depth direction of the well,
A large number of LN values and SN values are plotted on a graph to create an LN-SN cross plot, and a B value is obtained from the LN-SN cross plot.
Calculate the formation resistivity value based on this B value, and further calculate the formation coefficient from the SN value and mud filtrate filtered resistivity value,
A method for estimating a formation parameter, wherein the porosity is calculated from the formation coefficient based on an arch empirical rule.
この多数のＬＮ値およびＳＮ値をグラフ上にプロットしてＬＮ−ＳＮクロスプロットを作成し、このＬＮ−ＳＮクロスプロットからＢ値を求め、
このＢ値に基づいて地層比抵抗値を算出し、
この地層比抵抗値とＬＮ値とＳＮ値とから泥水ろ過水侵入率を算出することを特徴とする地層パラメーターの推定方法。 Conducting resistivity logging of the geothermal drilling well, thereby obtaining LN values and SN values at a number of measurement positions in the depth direction of the well,
A large number of LN values and SN values are plotted on a graph to create an LN-SN cross plot, and a B value is obtained from the LN-SN cross plot.
Calculate the resistivity value based on this B value,
A method for estimating formation parameters, characterized in that a mud filtrate infiltration rate is calculated from the formation resistivity value, LN value, and SN value.
この多数のＬＮ値およびＳＮ値をグラフ上にプロットしてＬＮ−ＳＮクロスプロットを作成し、このＬＮ−ＳＮクロスプロットからＢ値を求め、
このＢ値に基づいて地層比抵抗値を算出し、さらにこの地層比抵抗値から地層係数を算出し、
この地層係数と地層比抵抗値とから地層水比抵抗値を算出することを特徴とする地層パラメーターの推定方法。 Conducting resistivity logging of the geothermal drilling well, thereby obtaining LN values and SN values at a number of measurement positions in the depth direction of the well,
A large number of LN values and SN values are plotted on a graph to create an LN-SN cross plot, and a B value is obtained from the LN-SN cross plot.
Calculate the formation resistivity value based on this B value, further calculate the formation coefficient from this formation resistivity value,
A method for estimating a formation parameter, wherein the formation water resistivity value is calculated from the formation coefficient and the formation resistivity value.
この多数のＬＮ値およびＳＮ値をグラフ上にプロットしてＬＮ−ＳＮクロスプロットを作成し、このＬＮ−ＳＮクロスプロットからＢ値を求め、
このＢ値に基づいて地層比抵抗値を算出し、さらにこの地層比抵抗値から地層係数を算出し、
この地層係数と地層比抵抗値とから地層水比抵抗値を算出し、
この地層水比抵抗値と温度検層にて計測された地層温度とから地層水塩分濃度を算出することを特徴とする地層パラメーターの推定方法。 Conducting resistivity logging of the geothermal drilling well, thereby obtaining LN values and SN values at a number of measurement positions in the depth direction of the well,
A large number of LN values and SN values are plotted on a graph to create an LN-SN cross plot, and a B value is obtained from the LN-SN cross plot.
Calculate the formation resistivity value based on this B value, further calculate the formation coefficient from this formation resistivity value,
Calculate the formation water resistivity from the formation coefficient and formation resistivity,
A method for estimating formation parameters, characterized in that formation water salinity concentration is calculated from the formation water resistivity value and formation temperature measured by temperature logging.
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