La diagraphie de potentiel spontané est une méthode de détermination de la composition des matériaux souterrains qui sont forés, généralement dans le domaine de l’exploration pétrolière. Le processus de diagraphie de potentiel spontané consiste à enregistrer la tension électrique continue qui existe entre un fluide à base d’eau comme la boue de forage qui est pompée dans un trou de forage et les parois du trou de forage lui-même. Ces données sont souvent appelées journal de potentiel propre (journal SP) et constituent un enregistrement des différences de potentiel électrique de l’ordre des millivolts entre une couche souterraine et le potentiel de tension par mise à la terre au sommet du site de forage. Les utilisations courantes de l’exploitation forestière potentielle spontanée en dehors de l’exploration pétrolière comprennent la détermination de la lithologie ou des caractéristiques de la roche d’un trou foré dans l’exploration minérale et la qualité de l’eau souterraine à des fins municipales.
L’utilisation de la diagraphie potentielle spontanée est considérée comme l’une des premières méthodes d’exploration par forage pour déterminer la nature du terrain souterrain. Il repose sur la charge électrique statique naturelle que le sol lui-même détient. Cette charge est séparée en plages de potentiel par des espaces dans la roche poreuse ou par conduction par des fluides à base de sel, et un fluide à base d’eau doit être introduit dans le trou de forage pour établir une connexion avec la charge native qui peut ensuite être canalisée vers la surface. Généralement, plus le potentiel électrique détecté est élevé, plus la couche souterraine est perméable, mais l’ampleur de la déflexion dépend également de la teneur en salinité de la boue de forage utilisée et de celle de l’eau de formation qui se produit naturellement dans la roche souterraine. couches.
La diagraphie des puits repose à la fois sur les propriétés de la boue de forage d’être de nature ionique ou d’avoir des atomes chargés électriquement, ainsi que sur la présence d’argile ou de minéraux dans le trou de forage pour qu’une diagraphie potentielle spontanée ait lieu. La charge ionique dans la boue de forage est utilisée pour renvoyer un signal à la surface. La présence d’un certain niveau d’argile ou de minéraux dans le trou est nécessaire, car leur structure cristalline permet la formation d’une structure semi-perméable. Cette structure empêche la diffusion des ions dans les couches souterraines de sorte qu’un état de charge naturel est maintenu.
Alors que la procédure pour effectuer l’enregistrement de potentiel spontané peut être assez routinière, l’interprétation des données peut être difficile. En effet, dans certaines conditions de forage telles que dans les aquifères souterrains, où les lits de schiste, d’argile et de sable se rencontrent et se confondent, les données peuvent être interprétées différemment. Les sites d’eau douce en particulier sont connus pour produire des lectures très variables basées en partie sur des variations dans le type de boue de forage utilisée et sa salinité par rapport à l’eau souterraine elle-même. Une lecture de potentiel SP négatif est généralement enregistrée dans l’exploration de puits de pétrole, mais dans les puits d’eau douce, le résultat est généralement une lecture SP positive indiquant la présence de couches de sable. Le journal de potentiel spontané peut également être égal à zéro si la boue de forage et les eaux souterraines ont le même potentiel électrique, ce qui peut prêter à confusion sur la véritable nature du terrain souterrain.
Dans la production pétrolière, l’utilisation de l’exploitation forestière potentielle spontanée est plus fiable, car le processus repose sur la salinité pour de bonnes lectures. Avec l’eau douce, le chlorure de sodium doit être présent à la fois dans la boue de forage ou le fluide de forage utilisé ainsi que dans l’eau de formation naturelle, mais, idéalement, la salinité de l’eau de formation devrait être considérablement plus élevée. La méthode d’utilisation de l’exploitation forestière potentielle spontanée pour comprendre les caractéristiques souterraines est donc mieux limitée aux régions où le sable ou le schiste présents ont une teneur élevée en salinité.