Зонди характеризуються своїми основними параметрами:
Глибина дослідження зонда оцінюється радіусом дослідження. Під радіусом дослідження розуміють радіус сфери в однорідному середовищі необмеженої потужності, що впливає на показання зонда таким же чином, як і та частина середовища, яка розташована за межами даної сфери. Виходячи з цього вважають, що радіус дослідження градієнт-зонда приблизно співпадає з його розміром АО, а радіус дослідження потенціал-зонда відповідає його подвоєному розміру, тобто 2АМ. Таким чином, при однаковому розмірі зондів радіус дослідження потенціал-зондом приблизно в два рази перевищує радіус дослідження градієнт-зондом.
Величина вимірюваної величини різниці потенціалів ΔU пропорційна струму І та питомому опору ρ середовища, в якому розташований зонд. Це дає можливість за даними вимірів ΔU та І розрахувати питомий опір середовища:
(1)
де К – так званий коефіцієнт зонда, який залежить лише від відстаней між електродами.
В залежності від виду використаного зонда коефіцієнт може бути підрахований за однією з формул:
(2)
або
(3)
Для ідеального градієнт-зонда: К=4π(АО)2=4πL2, де L – розмір градієнт-зонда;
Для ідеального потенціал-зонда: К=4π ∙АМ=4πL, де L – розмір потенціал-зонда.
Коефіцієнт зонда має розмірність довжини і вимірюється в метрах.
В неоднорідних середовищах формула (1) визначає величину так званого позірного питомого опору:
(4)
Довжина (розмір) потенціал-зонда – відстань між непарними електродами; LПЗ=AM. Середина відстані між цими непарними електродами (точка О) є точкою запису зонда.
Середина відстані між парними електродами градієнт-зонда (точка О) є точкою запису зонда. Відстань від точки запису до віддаленого (непарного) електрода називається довжиною (розміром) градієнт-зонда; LГЗ=OA=(AM+AN)/2 або LГЗ=ОM=(MА+MB)/2.
Рис. 1 – Зонди електричного каротажу
а) однополюсний потенціал-зонд послідовний;
б) однополюсний потенціал-зонд обернений;
в) двохполюсний потенціал-зонд послідовний;
г) двохполюсний потенціал-зонд обернений;
д) однополюсний градієнт-зонд послідовний;
е) однополюсний градієнт-зонд обернений;
ж) двополюсний градієнт-зонд послідовний;
з) двохполюсний градієнт-зонд обернений.
Для позначення зонда, записують найменування його електродів в порядку їх розміщення в свердловині зверху вниз і між ними проставляють міжелектродну відстань в метрах (наприклад, A2M0,5N).
Практична частина.
Розрахувати коефіцієнт для послідовного градієт- зонду двополюсного.
2. Індукційні методи.
Індукційні методи, засновані на вивченні в свердловинах змінного електромагнітного поля низької і високої частоти, розроблені достатньо детально. Низькочастотні індукційні методи вивчають електромагнітне змінне поле ультразвукової частоти 20-60 кГц, високочастотні методи - змінні поля частотою 1-2 Мгц.
В практиці геофізичних робіт найбільше поширення набули низькочастотні індукційні методи з подовжнім датчиком, а високочастотні знаходяться у стадії дослідно-конструкторських розробок.
Низькочастотні індукційні методи включають звичайний індукційний метод з подовжнім датчиком, індукційний метод з поперечним датчиком, індукційний метод перехідних процесів, частотний індукційний метод і ін. До групи високочастотних індукційних методів входять звичайний високочастотний індукційний метод (ВІМ) (амплітудний метод) і хвильовий метод провідності (ХМП) (фазовий метод).