Il potenziale disboscamento spontaneo 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 che esiste tra un fluido a base d’acqua come il fango di perforazione che viene pompato in un pozzo e le pareti del pozzo stesso. Questi dati sono spesso indicati come un registro del potenziale autonomo (log SP) ed è una registrazione delle differenze di potenziale elettrico nell’intervallo di millivolt tra uno strato sotto la superficie e il potenziale di tensione mediante messa a terra nella parte superiore del sito di perforazione. Gli usi comuni per il potenziale disboscamento spontaneo oltre all’esplorazione petrolifera includono la determinazione della litologia o delle caratteristiche rocciose di un foro perforato nell’esplorazione mineraria e la qualità dell’acqua sotterranea per scopi municipali.
L’uso del potenziale disboscamento spontaneo è considerato uno dei primi metodi nell’esplorazione di perforazione per determinare la natura del terreno sotterraneo. Si basa sulla carica elettrica statica naturale che il terreno stesso contiene. Questa carica è separata in intervalli potenziali da spazi nella roccia porosa o attraverso la conduzione di fluidi a base di sale, e un fluido a base di acqua deve essere introdotto nel pozzo per creare un collegamento con la carica nativa che può quindi essere incanalata in superficie. In genere, maggiore è il potenziale elettrico rilevato, più permeabile è lo strato sub-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 trova naturalmente all’interno della roccia sotterranea strati.
La registrazione dei pozzi si basa sia sulle proprietà del fango di perforazione di essere di natura ionica, o avere atomi caricati elettricamente, sia sulla presenza di argilla o contenuto di minerali nel pozzo per il potenziale disboscamento spontaneo. La carica ionica nel fango di perforazione viene utilizzata per riportare un segnale in superficie. È necessaria la presenza di un certo livello di argilla o minerali nel foro, poiché la loro struttura cristallina consente la formazione di una struttura semipermeabile. Questa struttura impedisce la diffusione degli ioni negli strati sotterranei in modo da mantenere uno stato di carica naturale.
Mentre la procedura per condurre la registrazione potenziale spontanea può essere abbastanza di routine, l’interpretazione dei dati può essere difficile. Questo perché, in determinate condizioni di perforazione come negli acquiferi sotterranei, dove si incontrano e si fondono letti di scisto, argilla e sabbia, i dati possono essere interpretati in modo diverso. È noto, in particolare, 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 alle acque sotterranee stesse. Una lettura del potenziale SP negativo viene solitamente registrata nell’esplorazione di pozzi petroliferi, ma nei pozzi di acqua dolce il risultato è solitamente una lettura SP positiva che indica la presenza di strati di sabbia. Il registro del potenziale spontaneo può anche essere uno di zero se sia il fango di perforazione che l’acqua sotterranea hanno lo stesso potenziale elettrico, il che può portare a confusione sulla vera natura del terreno sotto la superficie.
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 maggiore. Il metodo di utilizzo del potenziale disboscamento spontaneo per acquisire una comprensione delle caratteristiche del sottosuolo è, quindi, meglio limitato alle regioni in cui la sabbia o lo scisto presenti hanno un alto contenuto di salinità.