2.2.   Widerstands- und Leitfähigkeitsmessung

Die Leitfähigkeit (S/m) und der spezifische Widerstand (Ωm) eines Gesteins hängt bedeutend von den in Gesteinsporen und Klüften enthaltenen freien Wasser ab. Je größer der Wassergehalt bzw. Salzgehalt der Wässer desto höher ist die Leitfähigkeit (<spezifischer Widerstand).

Gesteine wie Salz, Anhydrit, oder kohlenwasserstoffführende Speichergesteine habe keine freien Poren- oder Kluftwässer und haben somit eine geringere Leitfähigkeit (>spez. Widerstand). Zur fehlerfreien Interpretation ist die Kenntnis der Werte von Rmc, Rmf und Rm erforderlich.

2.3.   Parameter

R_m....Widerstand der Spülung, R_mc..Widerstand des Filterkuchens, R_xo...Widerstand in der Verdrängungszone (Infiltrationszone), R_mf...Widerstand des Wassers in der Verdrängungszone (Infiltrationszone), R_t......Widerstand in der unveränderten Formation, R_w....Widerstand des Wassers in der Formation, F.Formations-Widerstandsfaktor, R_o.....spezifischer Widerstand

2.3.1.  Klassische Widerstandsmessung

Messkabel

Beim ältest eingestzten Messverfahren wurde ein Kabel als Elektrode in das Bohrloch eingelassen und der elektrische Widerstand als Übergangswiderstand zwischen Gebirge und Kabel als Funktion der Teufe mit Brückenschaltung gemessen.

Bei Lateralsonden befindet sich eine Speiseelektrode (A) über zwei Messelektroden (M-N).

Bei dieser Art von Messung wird eine Potenzialdifferenz zwischen M und N gemessen, der Mittelpunkt 0 bildet den eigentlichen Messpunkt. Dieses Verfahren ist sehr gut zur Ermittlung geringmächtiger Schichten geeignet.

Auswerteverfahren

Die Messwerte der Normalanordnung (R₂) und der Lateranordnung (R₁) weichen in sandigen Horizonten voneinander ab. Unter Kenntinis des Widerstandes des Filterkuchens (R_mc) – kann z.B. am header für die Bohrlochtiefe abgelesen werden und auf die Tiefe des Horizontes umgerechnet werden – kann der Widerstand der infiltrierten Zone (R_xo) bestimmt werden, und daraus in weiterer Folge die Porosität (θ) und der Widerstand der Formation (R_t) über den Formationsfaktor F=R_xo/R_mf.

Hierbei müssen jedoch verschiedene Faktoren berücksichtigt werden (Bohrlochkorrektur, Wassersättigung der infiltrierten Zone usw.)

Die Messung im 4-Elektrodensystem ist vor allem bei geringmächtigen, hochohmigen Schichten fehleranfällig. Bei Erhöhung der Elektrodenzahl wird der Strom fokussiert (siehe Micro-Log), der Strom wird in Form einer Stromplatte in die Formation gezwungen. Die vertikale Auflösung verbessert sich erheblich, die Eindringtiefe kann gesteuert werden.

Der gemessenen Widerstand nähert sich besser den wahren Schichtwiderstand an.

2.3.2.  Gerichtete Widerstandsmessung

7-Elektroden-Laterolog (LL7)

Zwischen den Kontroll- und Messelektroden (M1-M1 und Elektroden M₂-M₂) tritt keine Potenzialdifferenz auf, bei einer etwaigen Potenzialdifferenz wird sofort der Steuerstrom nachgeregelt. Somit wird der Messstrom I₀ an der Elektrode A₀ radial in die Formation gezwungen.

3-Elektroden-Laterolog (LL3)

Beim 3-Elektroden-Laterolog befinden sich oberhalb (A₁) und unterhalb (A₂) der Messstromelektrode (A₀) stabförmige Steuerstromelektroden angebracht an denen keine Potenzialdifferenz auftreten. Für die Messung gilt: U₀=U₁=U₂, dann wird der Strom radial als Platte in die Formation gezwungen.

Dual-Laterolog

Um radiale Widerstandsänderungen zu messen werden Duallaterologs verwendet. Dadurch kann die Infiltrationstiefe des Spülungsfiltrats bestimmt werden. Dabei werden symmetrisch entlang der Bohrlochachse zwei Laterologs eingebracht, eines mit geringer Eidringtiefe (LLS) und eines mit hoher Eindringtiefe (LLD)

2.3.3.  Mikrolog

Standard-Mikrolog

Mirkologs erlauben das Anpressen der Elektroden direkt an der Bohrlochwand oder des Filterkuchens. Die Elektroden sind in einer gewölbten Gummiplatte fixiert und liegen durch Federkraft an der Bohrlochwand an. Der Abstand der Elektroden ändert sich mit dem Bohrlochradius, dadurch erhält man zusätzlich Information über dessen Kaliberänderungen.