วันอังคารที่ 2 มีนาคม พ.ศ. 2553

Geophysical logging

Geophysical logging

การสำรวจโดยวิธี Geophysical Wireline logging
Wireline Logging เป็นเครื่องมือทางธรณีฟิสิกส์ชนิดหนึ่ง ซึ่งใช้สำหรับเก็บบันทึกข้อมูลในหลุมเจาะ โดยอาศัยคุณสมบัติทางฟิสิกส์ของ ชั้นดินหรือชั้นหินในแต่ละ Formation ซึ่งแตกต่างกัน ในการปฏิบัติงานสำรวจเพื่อเก็บข้อมูลธรณีฟิสิกส์ในหลุมเจาะโดยต้องนำเครื่องมือ Wireline Logging (ซึ่งอาจติดตั้งไว้บนรถ)ไปไว้ที่ปากหลุมเจาะ แล้วหย่อน Probe ซึ่งบรรจุเครื่องวัดคุณสมบัติทางธรณีฟิสิกส์ของ ชั้นดินลงให้ถึงก้นหลุม ในการทำการบันทึกข้อมูลส่วนใหญ่จะกระทำในขณะที่ดึง Probe ขึ้นมาจากก้นหลุม ผ่านทางสาย Cable ขึ้นไปเก็บไว้ใน Magnetic Tape หรือ Hard disk และนำข้อมูลที่ได้เก็บบันทึกไว้มาแปลความหมายทางธรณีวิทยาชั้นใต้ดินอีกครั้งหนึ่ง
ข้อมูลที่ได้จากเครื่องมือสำรวจ Wireline Logging นี้นอกจากจะให้รายละเอียดในด้านธรณีวิทยา อันได้แก่ ชนิดของ Formation, โครงสร้างทางธรณีวิทยาของชั้นดิน, ความหนาของชั้นถ่านหิน, ความแข็งของชั้นดินที่เกิดอยู่ใกล้เคียงกับชั้นถ่านหินและหาความสัมพันธ์ของ ชั้นถ่านหินระหว่างหลุมเจาะแล้ว ยังสามารถนำข้อมูลนี้ไปประยุกต์หาค่า Ash Content และ Calorific Value ตลอดจนการคำนวณหาค่าอื่น ๆ ของถ่านหินเหล่านั้นได้ด้วย

             การแปลความหมายข้อมูลธรณีวิทยาจาก Geophysical log
ข้อมูลธรณีฟิสิกส์ใน Magnetic Tape หรือ Hard disk สามารถนำมา Plot ได้โดยใช้มาตราส่วนต่างๆตามต้องการ นักธรณีฟิสิกส์จะอ่าน ข้อมูลธรณีวิทยาจากลักษณะของเส้นกราฟเหล่านี้ กราฟแต่ละเส้นบอกความหมายทางธรณีวิทยาให้ทราบดังนี้
                Caliper Log
กราฟของ Caliper จะบอกขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง และสภาพผนังของหลุมเจาะ ถ้ากราฟของ Caliper เป็นลักษณะเส้นตรงเรียบๆแสดงถึงผนังหลุมเจาะที่มีสภาพดี ไม่มีโพรง ซึ่งหมายถึงการจับประสานตัวของชั้นดิน-หินใน Formation นั้นๆดีไม่พังทลายได้โดยง่าย
               Density Log
องค์ประกอบของ Density Tools ได้แก่ แหล่งกำเนิดของรังสี(Radioactive Source) ซึ่งปกติใช้ธาตุ Cesium137 และมีตัวรับรังสี(Detector) ซึ่งจะเป็นตัววัด Electron Density และมีระยะระหว่าง Source และ Detector แตกต่างกันออกไปตามลักษณะการใช้งาน หากชั้นตัวอย่าง (Bed) น้อยกว่าระยะห่างระหว่าง Source และ Detector จะไม่สามารถตรวจวัดได้ ประโยชน์ของการวัดค่า Electron Density เพื่อนำมาแสดงเป็น Bulk Density โดยการ Calibrate ค่าที่ได้ ปกติจะใช้ค่า Long Spacing Density Log ในการวัดค่าและประเมินผล แต่ในการใช้ควรใช้ร่วมกับค่า Gamma Ray Log ด้วยจะได้ผลดีขึ้น โดยเฉพาะกับ Coal, Shale, Sandstone, Mudstone บางครั้งเราจะเรียก Density Log ว่า Coal Lithology Log กราฟของ Density จะบอกถึงความหนาแน่นของชั้นดิน-หิน ช่วงความลึกใดๆที่เส้นกราฟมีจำนวน CPS(Count Per Second) สูงแสดงว่าชั้นดินหินในช่วงนั้นมีความหนาแน่นต่ำ สภาพของหลุมเจาะมีผลกระทบกับ Density Log โดยเฉพาะสภาพหลุมเจาะที่ไม่ดีจะทำให้การแปลความหมายDensity Log มีความยากมากขึ้น
               Gamma Ray Log
เป็นการวัดค่า Natural Gamma ที่แผ่กระจายออกมาจากการสลายตัวเองของสารที่มีในชั้นดิน-หิน สารที่ให้ Gamma ได้แก่ โปแตสเซียม(K+40) ซึ่งมักจะพบว่าในชั้นหินดินดาน(Shale) ในรูปของ Micaในการสำรวจแหล่งถ่านโดยใช้ Gamma Ray Log จะสามารถกำหนด Shale Line ได้ ซึ่งแนวดังกล่าวประมาณการจาก บริเวณที่มีชั้นหินดินดาน 100% กรณีที่ค่า Gamma ต่ำกว่าค่า Shale Line จะเป็นชั้นหินทราย (Sandstone) หินปูน(Limestone) และชั้นถ่าน(Coal) ในทางกลับกันหากค่า Gamma มากกว่าค่า Shale Line จะแสดงชั้น Marine Deposit หรือบริเวณที่มีกัมมันตภาพรังสีมาก
ในบางพื้นที่การกำหนด Sand Line ก็อาจนำมาใช้ได้ โดยที่ค่า Coal จะต่ำกว่า Sand Line ในขณะที่ Limestone, Mudstone, Sillstone Argillaceous Limestone จะพบอยู่ระหว่าง Shale Line และ Sand Line Gamma Ray Log สามารถใช้ได้ทุกสภาวะของหลุม เช่น หลุมเจาะไม่มีน้ำ หลุมเจาะที่มีน้ำและกรณีที่มีท่อกรุและไม่มีท่อกรุ
               Resistivial Log
การวัดค่า Resistivity ของ Bed เป็นการวัด Current Flow ระหว่าง Electrode ในเครื่องมือที่ Detect จาก Formation กับค่า Resistivity ของ Ground

ปกติเราจะใช้ Resistivity Log ในงาน Correlation เนื่องจากการใช้งานง่าย ในส่วนของชั้น Shale จะอ่านค่าได้ต่ำที่สุดและทั้งถ่านและหินทรายก็สามารถอ่านค่าความต้านทานได้ต่ำเช่นเดียวกันซึ่งอาจจะเกิดความสับสนได้

               Salf Potential Log (SP.log)
เป็นเส้นกราฟแสดงค่าความต่างศักย์ไฟฟ้า (Potential Difference) ระหว่างขั้วไฟฟ้าสองขั้ว ขั้วหนึ่งวางไว้ในบ่อโคลนของหลุมเจาะและอีกขั้วหนึ่งอยู่ที่ Probe ความต่างศักย์ที่เกิดมีสาเหตุเนื่องมาจากการแลกเปลี่ยน Ion กันระหว่าง Formation และน้ำใน Formation กับ Drilling Mud Fluid ที่ใช้ในการเจาะ
              Neutron Log
ลักษณะการทำงาน คล้ายคลึงกับ Density Log โดยที่การสลายตัวของธาตุกัมมันตภาพรังสีทำให้เกิดรังสีนิวตรอนซึ่งจะกระจายและถูกจับไว้โดยนิวเคลียสของอะตอมหนัก เช่น Silicon, Hydrogen พลังงานที่ได้รับจาก Detector จะแสดงอัตราส่วนของจำนวน Hydrogen ในชั้นนั้นๆ โดยปกติ Coal และ Oil Shale จะมี Hydrogen สูงโดยเฉพาะ Pore ของ Coal หรือ Lignite จะมีน้ำเข้าไปสะสมตัวทำให้การวัดค่า Neutron Log จะมีค่าต่ำ เนื่องจากถูกจับไว้ Neutron Log มักจะใช้วัด Porosity เช่น ในชั้นหินทรายเป็นต้น

ที่มา http://maemohmine.egat.co.th/mining_technology/c

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น