поправочных множителей) по двухслойной палетке или специальным палеткам поправочных множителей.

§ 20. ИСКАЖЕНИЯ КРИВЫХ БОКОВОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ

Интерпретируемые кривые бокового электрического зондирования по конфигурации могут не соответствовать теоретическим кривым не только по геологическим, но и по следующим техническим причинам: а) неидеальность применяемых потенциал-зонда и градиент-зонда; б) нецентрированность зондов в скважине; в) неточность определения коэффициента зондов; г) утечки тока; д) неточность регистрации ρк.

Неидеальность зондов. Зонды, которыми измеряется кажущееся сопротивление, неидеальны. Большинство теоретических кривых рассчитано для идеальных потенциал-(МN

=∞) и градиент-( МN = 0) зондов, кривые зондирования для которых по форме отличаются от кривой зондирования для неидеальных зондов.

Особенно значительно неидеальность зондов влияет на конфигурацию кривых потенциал-зондирования. Анализ показывает, что уменьшение отношения AN/AM заметно сказывается даже при MN ≈ 15 AM. С уменьшением расстояния MN кривая зондирования смещается вправо; ее левая ветвь становится более крутой, правая стремится к асимптоте ρк

=ρп при больших значениях L/dc по сравнению с идеальными зондами, максимум ρк возрастает [2].

Увеличение расстояния lг в градиент-зондах заметно сказывается на форме кривой только при lг > 0,2 AM. В этом случае увеличение расстояния MN приводит к смещению кривой влево и уменьшению максимального значения ρк в центральной части кривой.

Нецентрированность зондов. Вследствие нецентрированности зондов по мере

уменьшения их размера ρк стремится не к ρр, а к среднему удельному сопротивлению раствора и пород, окружающих скважину: (2ρрρп/ρр + ρп).

Неточность определения коэффициентов зондов малого размера (L ≤ dc) наблюдается в тех случаях, когда коэффициенты этих зондов получены теоретически, а не экспериментально.

Утечки тока, а также неточность регистрации кривых ρк приводят к тому, что отдельные точки кривой зондирования не располагаются на кривой. Систематическое

выпадение точек ρк для одного из зондов на кривых зондирования для различных пластов разреза скважины обычно указывает на погрешности в расчете силы тока, коэффициента зонда и масштаба записи кривой ρк.

§ 21. НЕПОСРЕДСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОРОД ПО ДИАГРАММАМ КАЖУЩЕГОСЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ, ОПТИМАЛЬНЫХ ЗОНДОВ

Непосредственное определение удельного сопротивления горных пород по диаграмме ρк одного зонда возможно в следующих случаях: 1) в пластах столь большой мощности, при которой кажущееся сопротивление, зарегистрированное с зондами оптимального размера (исключающего влияние глинистого раствора), практически равно удельному сопротивлению исследуемых пород; 2) в пластах ограниченной мощности при наличии достаточных сведений о влиянии вмещающих пород.

В пластах большой мощности минимальный размер зонда, при котором ρк ≈ рп, определяется по двухслойным палеткам (см. рис. 43 и 44) по положению точек, в которых кажущееся сопротивление впервые становится равным сопротивлению среды, окружающей скважину (вспомогательные кривые А). При этом мощность пласта должна быть столь велика, чтобы вмещающие породы не оказывали заметного влияния на величину ρк. Предельное отношение размера зонда к мощности пласта для этого случая может быть определено по теоретическим кривым, ρк,мах/ρвм = f (Lп/h) (ρвм = ρ1 = ρз), составленным без

80

учета влияния глинистого раствора (рис. 56, кривые 1). Отношение h/L должно быть столь существенным, чтобы точка, определяющая величину ρк, располагаясь на участке асимптотического приближения кривой ρк,экс/ρвм = f(Lп/h), ρк,опт/ρвм = f (Lг/h) к величине отношения ρп/ρвм удельных сопротивлений исследуемой и вмещающих пород.

На рис. 57 приведены зависимости минимальных значений h/dc от ρп/ρр, при которых кажущееся сопротивление, измеренное зондами оптимального размера, достигает ρп (для частных случаев, когда ρвм= ρр и ρвм = 5ρр). Для точек, расположенных выше или ниже

рассматриваемой кривой	h	= f (	ρп	) , ρк может быть соответственно несколько больше или
	dc
			ρр

меньше ρп.

При измерениях ρп зондами, размеры которых не обеспечивают выполнения условия ρк ≈ ρп в тех случаях, когда влияние вмещающих пород обусловливает изменение величины ρк не более чем на 10 % (h > 4Lг > 10Lп), ρп рассчитывают по модулю µп,р = ρп/ρр двухслойной кривой (см. рис. 43 и 44), на которую ложится точка с координатами х = L/dc и у = ρк/ρр:

Рис. 56. Палетка кривых зависимости

ρк, мах/ρвм = j (h/Lп) (потенциал-зонд).

1 — Lп/dc=∞, 2 — Lп/dc=2, ρвм= ρр; 3 — Lп/dc = 2, ρвм= 5ρр. Шифр кривых ρп/ρвм

При проникновении фильтрата глинистого раствора (ρзп≠ρп) определение удельного сопротивления пластов по единичным замерам ρк существенно осложняется.

Если фильтрат глинистого раствора понижает сопротивление пласта более, чем в 2 раза, то для получения ρк = ρп необходимы измерения с градиент-зондом размера

81

(83)

где Ld (D=dс) — размер оптимального зонда при отсутствии проникновения фильтрата глинистого раствора; n ≤ 0,3 — коэффициент, стремящийся к нулю при ρзп → ρп. Размеры потенциал-зондов могут быть в 2 раза меньше.

Если ρзп > ρп, то при h→ ∞ и U > ρп/ρр условие ρк ≈ ρп соблюдается для зондов размера

(84)

Таким образом, при проникновении фильтрата глинистого раствора для получения значений ρк, достаточно близких к ρп, необходимо использовать зонды больших размеров, что обычно исключает возможность определения ρп по данным измерения ρк одним зондом.

В другом случае, когда мощности изучаемых объектов ограничены (h ≤ 4Lг, h ≤ 10Lп), для определения ρп по данным измерений ρк с зондом одного размера используют один из следующих способов.

1. Применяют палетки типа ЭКЗ и ПКН—МНИ для близких отношений h/dc и ρвм/ρр и далее, установив модуль µп,р кривой

ρк/ρр = f(L/dc), проходящей через точку с заданными координатами х = L/dc и у = ρк/ρр, рассчитывают искомое значение ρп=µп,рρр.

Рис. 57. Зависимости h/dc от ρп/ρр при условии определения ρп с различной погрешностью ∆ρп.

1,2 — потенциал-зонд, ρр = ρвм; 3,4— градиент-зонд, ρр = ρвм; 5, 6 — градиент-зонд, ρвм = 5ρр. Кривые 1, 3, 5

—для ∆ρп = 10 %, кривые 2, 4, 6 — для ∆ρп = 20 %

2.Рассчитывают ρп по формуле ρп = Кhρк. где Кh= F (ρп/ρвм, ρвм /ρр; h/dc, L/h) — поправочный коэффициент за влияние вмещающей среды на величину ρк, определяемый по

палеткам (см. рис. 49).

Сопротивление ρп (при D/dc = 1 или ρзп = ρр) может быть также определено по

палеткам кривых ρк,опт /ρр = f (ρп/ρр) при h/L = const и L/dc = const по палеткам зависимостей

ρк,опт/ρp = f (h/L) при ρп/ρвм = const и L/dc = const (см. рис. 56, кривые 2 и 3); по палеткам кривых ρк,мах/ρр = f (h) при L = const, dc = const и ρвм/ρр = const (палетки Е. А. Неймана) или по номограммам связи между ρк и исправленным значением ρк,исп завлияние вмещающих пород

и глинистого раствора, используемым за рубежом [3, 11].

Если удельное сопротивление горных пород невелико или в породах существует глубокое проникновение фильтрата глинистого раствора, создающего зону низких сопротивлений, величины ρп (ρзп) могут быть оценены по данным ρк, измеренным симметричным градиент-зондом размером Lс < 1/3 мощности пласта. Этот способ основан на близкой к прямой зависимости между логарифмом отношения ρп/ρр и отношением ρк/ρр при измерении ρк градиент-зондами небольшого размера:

82

(85)

где а и b — постоянные для диапазона изменения ρп, тем большего, чем больше L/dc. Удельное сопротивление пород (ρп или ρзп) находят по треугольной номограмме [2, 3,

11].

§ 22. СПОСОБ ВВЕДЕНИЯ ПОПРАВОК ЗА ЭКРАНИРОВАНИЕ ТОКА

Способ введения поправок за экранирование тока рекомендуется для определения удельного сопротивления пластов высокого сопротивления малой мощности h < Lг/2 по диаграммам ρк градиент-зондов и особенно буферных зондов. Способ основан на граничном условии постоянства нормальной составляющей плотности тока, в соответствии с которым при отсутствии искажающего влияния глинистого раствора

(86)

где ρк,п,мах и ρк,вм,мin — максимальное кажущееся сопротивление в пласте и минимальное во вмещающих породах близ кровли пласта на кривых ρк обращенного зонда и близ его подошвы на кривых ρк последовательного зонда.

При влиянии глинистого раствора сопротивление ρп определяется по формуле (86) приближенно.

Рис. 58. Палетка кривых поправочного множителя С.

1. 2. 3 — ρвм= ρр; 4, 5, 6 — ρвм = 5ρр (по данным В. В. Попова). Шифр кривых —h/dc;L/h

Наличие скважины обычно обусловливает уменьшение ρк,п,мах и увеличение ρк,вм,мin, в

	связи с чем приближенное сопротивление ρ	п,пр	=	ρк,п,мах		ρ	вм	удовлетворяет неравенству
				ρ	к,вм,min

ρк,п,мах< ρп,пр< ρп.Дальнейший расчёт ρп выполняют по формуле

(87)

где С — поправочный коэффициент, числовые значения которого берут из палетки, изображенной на рис. 58. Коэффициент С соответствует ординате точки кривой с заданными модулями

L/h и h/dc, абсцисса которой равна отношению	ρп,пр	=	ρк,п,мах
			ρк,вм,min
	ρвм

83

§ 23. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОРОД ρп [pзп] ПО ДАННЫМ ИЗМЕРЕНИЯ КАЖУЩЕГОСЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ НЕСКОЛЬКИМИ ЗОНДАМИ

Точность измерения удельного сопротивления пород существенно возрастает при использовании диаграмм ρк зарегистрированных зондами различных типов и размеров.

В том случае, когда ρк измерялось двумя или несколькими градиентили потенциалзондами различных размеров, задачу решают с помощью палеток типа ЭКЗ, ЭКЗТ, ПКМ— МНИ путем определения модуля µп,р кривой, проходящей через точки с координатами х = L/dc и у = ρк/ρр для известных значений h/dc, ρзп/ρр, D/dc, ρвм/ρр и последующего расчета ρп = µп,р ρр. При отсутствии палеток для заданных параметров h/dc, ρвм/ρр, D/dc определяют модули кривых µ' и µ» по палеткам с ближайшими меньшими и большими значениями указанных параметров; далее путем линейной интерполяции находят µп,р и рассчитывают вероятное значение ρп.

При обработке данных измерений, зарегистрированных с зондами, значительно различающимися по размерам, неоднозначность в величинах ρп, (полученных при интерпретации данных ρк, измеренных с зондами малого и большого размеров), указывает на наличие зоны проникновения фильтрата глинистого раствора со значением ρзп ≠ ρп. Чем выше это неравенство и больше глубина проникновения фильтрата, тем точнее может быть определено вероятное значение ρзп по значениям ρк, полученным с зондами малых размеров.

Для определения ρп, рзп, Dзп вместо палеток могут быть использованы многошкальные номограммы, задающими шкалами которых являются шкалы отношений ρк,экс/ρр и ответными — шкалы отношений ρп/ρр для различных значений ρзп/ρр, U, L и h (рис. 59). По данным этих шкал с соответствующей интерполяцией определяют ρп и ρзп. Большим преимуществом многошкальных диаграмм является возможность быстрого учета влияния различных факторов на получаемый ответ.

Рис. 59. Номограмма для определения отношения ρп/ρр и U по данным ρк/ρр (потенциал-зонд).

84