Che cos'è la registrazione potenziale spontanea?
Il disboscamento spontaneo del potenziale è un metodo per determinare la composizione dei materiali sotterranei che vengono perforati, di solito nel campo dell'esplorazione petrolifera. Il processo di registrazione del potenziale spontaneo comporta la registrazione della tensione elettrica in corrente continua esistente tra un fluido a base d'acqua come il fango di perforazione che viene pompato in un pozzo trivellato e le pareti del pozzo stesso. Questi dati sono spesso indicati come un registro di auto-potenziale (registro SP) ed è una registrazione delle differenze di potenziale elettrico nell'intervallo di millivolt tra uno strato di superficie inferiore e il potenziale di tensione mediante messa a terra nella parte superiore del sito di perforazione. Gli usi comuni per il disboscamento spontaneo del potenziale oltre all'esplorazione petrolifera includono la determinazione della litologia o delle caratteristiche rocciose di un foro praticato nell'esplorazione dei minerali e la qualità delle acque sotterranee per scopi municipali.
L'uso della registrazione del potenziale spontaneo è considerato uno dei primi metodi di esplorazione di perforazione per determinare la natura del terreno sotterraneo. Si basa sulla carica elettrica statica naturale che il terreno stesso detiene. Questa carica è separata in potenziali intervalli da spazi nella roccia porosa o attraverso la conduzione da fluidi a base di sale e un fluido a base d'acqua deve essere introdotto nel foro di trivellazione per stabilire una connessione con la carica nativa che può quindi essere incanalata sulla superficie. In generale, maggiore è il potenziale elettrico che viene rilevato, più permeabile è lo strato superficiale, ma l'entità della deflessione dipende anche dal contenuto di salinità del fango di perforazione utilizzato e da quello dell'acqua di formazione che si presenta naturalmente all'interno della roccia sotterranea strati.
Il buon logging si basa su entrambe le proprietà del fango di perforazione per essere ioniche in natura o avere atomi caricati elettricamente, così come ci deve essere contenuto di argilla o minerale nel pozzo affinché avvenga un potenziale sfruttamento spontaneo. La carica ionica nel fango di perforazione viene utilizzata per ricondurre un segnale in superficie. La presenza di un certo livello di argilla o minerali nel foro è necessaria, poiché la loro struttura cristallina consente di formare una struttura semipermeabile. Questa struttura impedisce la diffusione di ioni negli strati sotterranei in modo da mantenere uno stato di carica naturale.
Mentre la procedura per condurre la registrazione spontanea del potenziale può essere abbastanza ordinaria, l'interpretazione dei dati può essere difficile. Questo perché, in determinate condizioni di perforazione come nelle falde acquifere sotterranee, dove i letti di scisto, argilla e sabbia si incontrano e si fondono, i dati possono essere interpretati in modo diverso. In particolare, è noto che i siti di acqua dolce producono letture molto variabili basate in parte sulle variazioni del tipo di fango di perforazione utilizzato e della sua salinità in relazione alla stessa falda acquifera. Una lettura del potenziale SP negativo viene generalmente registrata nell'esplorazione dei pozzi petroliferi, ma nei pozzi d'acqua dolce il risultato è di solito una lettura SP positiva che indica la presenza di strati di sabbia. Il registro del potenziale spontaneo può anche essere pari a zero se sia il fango di perforazione che le acque sotterranee hanno lo stesso potenziale elettrico, il che può creare confusione sulla vera natura del terreno sotterraneo.
Nella produzione di petrolio, l'uso della registrazione spontanea del potenziale è più affidabile, poiché il processo si basa sulla salinità per ottenere buone letture. Con l'acqua dolce, il cloruro di sodio deve essere presente sia nel fango di perforazione o nel fluido di trivellazione utilizzato sia nell'acqua di formazione naturale, ma, idealmente, la salinità dell'acqua di formazione dovrebbe essere considerevolmente più elevata. Pertanto, il metodo di utilizzo della registrazione spontanea del potenziale per comprendere le caratteristiche sotterranee è meglio limitato alle regioni in cui la sabbia o lo scisto presenti presentano un elevato contenuto di salinità.