В частности, если суммарная мощность слоев бесконечно высокого сопротивления равна мощности проводящих прослоев (χгл = 0,5), замеренное кажущееся сопротивление даже в пачке тонких слоев бесконечно высокого сопротивления всего в 2 раза превзойдет сопротивление вмещающих проводящих пород.
Зависимости ρп,гл/ρгл = f (∑hп /(∑hп + ∑hгл ) = f (1 - χгл) при ρп/ρгл = const
показывают, что только при малом χгл (1 — χгл ≈ 1) кажущееся сопротивление значительно превосходит удельное сопротивление проводящих прослоев (рис. 31).
§ 9. КРИВЫЕ МИКРОЗОНДОВ И ИХ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ
Кривые кажущегося сопротивления, зарегистрированного микрозондами, по конфигурации в общих чертах подобны кривым обычных зондов. Выделяя пропластки мощностью 5—10 см, микрозонды дают более дифференцированные кривые ρк на участках тонкослоистого разреза.
По диаграммам микрозондов границы пластов и их мощности определяются по изложенным выше правилам. Чем меньше толщина глинистой корки и чем плотнее прилегает башмак микрозонда к стенке скважины, тем точнее устанавливается глубина залегания границ пластов. По кривым ρк микропотенциал-зонда границы пластов высокого сопротивления приурочены к точкам кривой ρк, определяемым равенством (56). По кривым ρк микроградиент-зонда границы соответствуют точкам максимума и минимума ρк.
Рис. 31. Палетка кривых зависимостей ρп,гл/ρгл от χгл. Шифр кривых - ρп/ρгл
51
§ 10. ОСОБЕННОСТИ КРИВЫХ КАЖУЩЕГОСЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ В НАКЛОННЫХ ПЛАСТАХ ВЫСОКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ
Конфигурация кривых ρк зависит от величины угла β встречи пласта со скважиной. На кривых кажущегося сопротивления градиент-зондов при пересечении наклонной границы раздела сред с уменьшением угла β (увеличением угла α = π/2 — β, угла падения пород при вертикальной скважине) величина ρк уменьшается в точках максимума и увеличивается в точках минимума и эти точки удаляются от границ раздела среды. При β < 45° (α > 45°) максимум ρк близ границы раздела сред исчезает, и при приближении зонда к границе кажущееся сопротивление при переходе из среды высокого сопротивления в среду низкого сопротивления постепенно понижается [2,3].
Рис. 32. Кривые ρк при пересечении градиент-зондом пластов высокого сопротивления (по
С. Я. Литвинову). а — против горизонтального пласта; б, в — против наклонных пластов. Шифр кривых
— Lг/h; ρ1 = ρ3 = 1 Ом · м
52
Рис. 33. Кривые кажущегося сопротивления потенциал-зондов в пластах высокого сопротивления (по С. Я. Литвинову).
а — против горизонтального пласта; б, в — против наклонных пластов; ρ1= ρ3 = 1 Ом · м; ρ2 = 10 Ом · м. Шифр кривых — Lп/h
На кривых ρк потенциал-зонда уменьшение β вызывает увеличение протяженности зоны плавно изменяющегося сопротивления без границы сред.
При исчезающе малом влиянии глинистого раствора кривые ρк обращенного градиент-зонда в зависимости от угла β (α), размера зонда и мощности пласта имеют вид, изображенный на рис. 32, б, в. Сопоставление этих кривых с кривыми ρк для β = π/2 (α = 0, рис. 32, а) показывает, что при размере зонда, большем видимой мощности пласта (hв — h/sin β), максимум ρк с уменьшением угла β приближается к подошве пласта.
Кривые кажущегося сопротивления потенциал-зонда (рис. 33) симметричны. Максимальное кажущееся сопротивление возрастает с увеличением видимой мощности пласта. Качественно уменьшение угла β идентично увеличению истинной мощности пласта. Как видно из сопоставления кривых, приведенных на рис. 32 и 33, потенциал-зонды имеют преимущество перед градиент-зондами при малых углах встречи пласта со скважиной.
В случаях существенного влияния проводимости глинистого раствора все особенности влияния угла β на конфигурацию кривых ρк, о которых говорилось выше, качественно сохраняются [2,3]. При этом уменьшение β ведет к еще большему сглаживанию кривых и исчезновению характерных точек.
Истинные мощности h наклонно залегающих пластов (при β < 60°) определяются с достаточной точностью при их видимой мощности hв, превосходящей L, следующими способами.
1. По кривым ρк последовательного и обращенного градиент-зондов. По этим кривым,
53
используя формулы (43)—(51), вычисляют величину h, условно называемую электрической мощностью hэ пласта, и далее по формуле
(68)
рассчитывают его истинную мощность.
2. По кривым ρк потенциал-зондов. Для этих зондов способами, изложенными в § 7, находят мощность h, полагают ее равной hэ и вычисляют далее ;
(69)
Точность определения глубин залегания границ пластов и их мощностей по кривым ρк, зарегистрированным макрозондами (и особенно градиент-зондами), понижается с уменьшением угла β. При β < 45° мощности пластов рекомендуется определять по кривым ρэф экранированного, микроэкранирован-ного и микрозондов. В последних двух случаях hэ соответствует видимой мощности hв и, следовательно, истинная мощность пласта
(70)
§ 11. КРИВЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЕНИЯ, РЕГИСТРАЦИИ ТОКА И МЕТОДА СКОЛЬЗЯЩИХ КОНТАКТОВ И ИХ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ
На диаграммах сопротивления заземления RA породы высокого и низкого удельного сопротивлений отмечаются соответственно повышенными и пониженными значениями измеряемого параметра. Аномалии на кривых RA против проводящих пластов и пластов высокого сопротивления симметричны. Положение границ определяется точками, в которых градиент изменения RA максимален [2,3].
На диаграммах тока, в частности диаграммах метода скользящих контактов, пласты высокого сопротивления фиксируются уменьшением силы тока IA, а проводящие пласты ее возрастанием [2,9]. При одинаковом изменении удельного, сопротивления пород аномалии на диаграммах тем резче, чем больше диаметр заземления, меньше диаметр скважины и сопротивление внешней цепи, в которую включено заземление. Границы пород, различающихся по сопротивлению, определяются по точкам максимумов градиента изменения силы тока (dIA/dz) или приближенно по точкам, в которых приращение силы тока равно половине его максимального приращения в центре аномалии.
При изменении эффективного сопротивления пород на ∆ρэф сила тока изменяется на
(71)
где Е — напряжение источника питающего заземления; ∑R —сумма сопротивлений,
включенных последовательно с заземлением А; ρэф — среднее (эффективное) сопротивление среды, в которой находится заземление А; К3 — коэффициент заземления.
При ρэф/Кз >> ∑R , что, в частности, наблюдается в методе скользящих контактов.
(72)
На основании последней формулы рассчитывается усредненное сопротивление ρэф,х другого участка скважины, если известны значения ρэф,х и IA на одном из ее участков:
(73)
54