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孔壁イメージング
業務内容 >> 物理検層 >> 孔壁イメージング

孔壁イメージング
検層名 XRMI検層(比抵抗型坑壁イメージング検層
測定原理  XRMI(Extended Range Micro Imager)は、地層の導電率(比抵抗の逆数)変化を測定することで孔壁を画像化する検層種目です。
 ボタン電極のついたパッド・アームが6本あり、各パッドには横5mm、縦7.6mm間隔に直径約4mmの電極が25個埋め込まれています。測定時にはこれらを孔壁に圧着しながらツールを巻き上げることにより地層の導電率変化を連続的に測定します。
 測定データはデジタル・テレメトリを通して地上の収録システムに伝送され、カラー画像化された孔壁展開図として出力されます。孔壁展開図から層理面やフラクチャを読取り、方位・傾斜等を解析します。



図
< XRMIツールのパッドとボタン電極 >
特徴
  • コア観察では得られないフラクチャの方位・傾斜を精度良く解析を可能にします。
  • 検層速度は約9m/minまで対応しており、しかもデータサンプリングは2.5mmごとなので、同じ孔壁イメージング検層のBHTV検層(検層速度2〜4m/min、データサンプリングは5mm)と比較して、検層に要する時間を増加させることなく高分解能(約5mm)の孔壁画像データを得ることが可能。
  • ツールには方位・傾斜測定機能が組み込まれており、傾斜井でのフラクチャの走行・傾斜解析も可能。
  • リアルタイムで孔壁展開画像を見ることができる。
  • 高い孔壁カバリング率を有します。
    坑径6-1/4"(159mm)では約80%の坑壁情報を得ることが可能。

用途

 下図にXRMI測定・解析例を示します。図中には10数本のフラクチャのほかに、ドリリング・インデュースト・フラクチャ、層理面を見ることができます。
図

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孔壁イメージング
検層名 BHTV検層(超音波型坑壁イメージング検層
測定原理
図
原理

 ボアホール・テレビュアー(BHTV検層)は、流体で満たされた孔井の孔壁を音波で走査することにより、孔壁の状態を映像として表す測定器です。

 BHTVツールは、発信機と受信機の役割をするトランスデューサと、地磁気を検出するマグネトメーターにより構成しています。これらは、ツール内を高速回転の速度で回転し、孔壁の状態を音波で走査します。

 測定されたボアホール・テレビュアー(BHTV検層)のデータ(孔壁からの反射波)は、アンプリチュード値(反射強度)とトラベルタイム(反射波到達時間)に分けられます。
 アンプリチュード値は反射波の強弱を示しますので、孔壁に亀裂などがあり照射波が吸収されると弱い値を示し、孔壁が硬質で亀裂がなければ強い値を示します。

 また、トラベルタイムはツールから孔壁までの距離に換算されます。

 アンプリチュード値およびトラベルタイムを色調の変化に置き換え連続的に表示することにより、孔壁の状況をイメージングします。

フラクチャー

 イメージングされた孔壁の展開図上では、フラクチャーはサインカーブで表示されます(下図参照)。
 このサインカーブをトレースすることによって、フラクチャーの傾斜方位(Az)と、フラクチャーの高さ(h)を求めます。そして、このフラクチャーの高さ(h)と反射波から算出した孔径(d)からフラクチャーの傾斜角(Dip)を計算します。

Dip = arctan (h/d)

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 下図は、検出されたフラクチャーの傾斜方位と傾斜角を用いた解析の一例です。

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ブレークアウト

 ブレークアウトとは、岩盤中の応力が孔壁に集中することによって、下図のように崩壊した箇所をいいます。ブレークアウトは、最大水平圧縮応力の方向と直角の方向に形成されます。


図

ドリリング・インデュースド・フラクチャー(縦亀裂)

 ドリリング・インデュースド・フラクチャーとは、孔井掘削によって、掘削に使用される泥水の泥水圧によりできた縦亀裂をいいます。この縦亀裂は、最大水平圧縮応力の方向に形成されます。
 また、地熱井など高温地帯の孔井掘削では、掘削に使用される泥水によって、孔壁が冷却され、熱収縮によっても縦亀裂が最大水平圧縮応力の方向に形成されることがあります。


図
その他
実用例
ケーシングダメージ調査(ケーシングインスペクション・ケーシング減肉調査)
 BHTV検層(ボアホール・テレビュアー)の特性を生かしたケーシングパイプ内の測定例の紹介です。

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