ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ДИАГРАММ

МАГНИТОМЕТРИИ

СКВАЖИН На диаграммах магнитометрии скважин высокими значениями χк и резко

пониженными величинами ∆Z выделяются железные руды, содержащие магнетит, мартит и другие ферримагнитные минералы [9]. Повышенной магнитной восприимчивостью отмечаются основные и особенно ультраосновные магматические породы по отношению к кислым, песчаники (особенно магнититовые) среди глин и карбонатов. Наиболее низкими значениями χк характеризуются гидрохимические осадки — ангидриты, гипсы, калийные и каменная соль.

В разрезах нефтяных и газовых скважин, обычно представленных слабомагнитными осадочными породами, диаграммы магнитометрии позволяют выявить отдельные стратиграфические горизонты повышенной магнитной восприимчивости (магнетитовые пески и песчаники; эффузионные толщи, брекчии и интрузии магматических пород), фиксация которых облегчает изучение и стратиграфическое расчленение разрезов скважин.

§ 47. ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ДИАГРАММ ЯДЕРНО-МАГНИТНОГО МЕТОДА

Изучение разрезов скважин ядерно-магнитным методом осуществляют по данным измерения сигнала свободной прецессии (ССП)— величины э. д. с., возникающей в измерительной катушке зонда при переходе вектора ядерной намагниченности из одного равновесного состояния в другое; и постоянной времени τр релаксации этого процесса.

Ядерная намагниченность большинства горных пород в основном определяется присутствием в свободном состоянии молекул, содержащих водород. Ядерно-магнитный метод дает возможность выделять породы с повышенной эффективной пористостью и приближенно оценивать ее величину по индексу свободного флюида (ИСФ).

По рекомендуемой в [26] методике измерений в скважине регистрируются кривые U1 и U3 средних значений разностей потенциалов, индуцированных в измерительной катушке зонда в интервалах времен τ1 ± ∆τ и τ3 ± ∆τ с момента выключения поляризующего тока, кривая

(171)

при τ >> τ1 и кривая U0 — начальной амплитуды сигнала свободной прецессии

(172)

при наличии счетно-решающего устройства.

Постоянные процесса образования и распада магнитного поля ядерного резонанса определяют путем изучения изменения регистрируемых сигналов в функции времени действия стороннего магнитного поля (постоянная времени T1 продольной релаксации) и распада этого поля (постоянная времени T2 поперечной релаксации).

Релаксационные характеристики Т1 и Т2 определяются подвижностью молекул

жидкостей, содержащих водород, и зависят от присутствия в ней парамагнитных ионов (О2-, Mn4+, Fe2+, Сг2+, Сu2+).

При пересечении однородного пласта с повышенной эффективной пористостью кривые ядерно-магнитного метода симметричны относительно середины пласта и при его мощности, превышающей длины lи измерительной катушки, сигнал достигает величины, соответствующей поляризующему объекту неограниченной мощности (рис. 100). Границы объекта, создающего сигнал свободной прецессии, определяются точками, в которых

137

разность потенциалов U гр	=	U max +U вм
	2

Рис. 100. Кривые ядерно-магнитного метода. Шифр кривых = h/lи; ИСФп/ИСФвм = 10

Количественная интерпретация кривых ядерно-магнитного метода сводится к расчету индекса свободного флюида ИСФ и определению времен Т1 или Т2. При этом количественную интерпретацию выполняют только по тем объектам, против которых на всех кривых U наблюдаются аномалии, амплитуды которых превышают уровень помех не менее чем в 2 раза.

Индекс свободного флюида определяют по данным средних значений U1 и U3 равных отношениям площадей аномалий на соответствующих кривых к мощностям

объектов, создавших эти аномалии. После вычисления среднего значения UО,П индекс свободного флюида получают по формуле

(173)

где Uо,эт— величина Uо в эталонном устройстве — баке с водой, отождествляемом со средой с 100 %-ной эффективной пористости; ξэт и ξп — обобщенные коэффициенты, учитывающие условия проведения измерений в эталонном устройстве и в скважине: их диаметры, глинистую корку, время поляризации, силу поляризующего тока, скорость регистрации, положение скважины в пространстве, температуру.

Коэффициенты ξэт и ξп находят по специальным номограммам и формулам [26].

Для определения постоянной времени Т1 на основании измерений потенциалов U2 (τ) при различных временах поляризации для каждого измерения рассчитывают функцию релаксации поля

(174)

где U2∞ (τ) — значение U2 (τ) при τ >> вероятного значения T1 (τ ≈ 10—15 с).

Далее в полулогарифмическом масштабе строят зависимость Fр,п = f(τ). Линейный график этой зависимости указывает на однородность заполнителя свободного перового пространства (вода, нефть, рис. 101, а). Разность абсцисс графика, в пределах которых Fр,п уменьшается в е раз, определяет величину T1. При криволинейных графиках (рис. 101, б), например, призаполнении свободной части порового пространства смесью воды и нефти, с помощью известных приемов (см. § 64) криволинейный график раскладывают на два линейных. По этим графикам устанавливают наличие смеси и постоянных релаксации ее

компонент—T1,в	<	300	мс)	и	нефти	(обычно	T1,н	>	500	мс).
										138