Метод потенциалов собственной поляризации (сп).

Собственные потенциалы (СП или ПС), регистрируемые при исследовании скважин, Естественные электрические поля возникающие в результате электрохимических процессов, протекающих на границах между породами и скважиной, а также на границах между пластами различной литологии в разрезе скважины.

В методе СП регистрируется диаграмма изменения по разрезу скважины разности потенциалов между электродом М, перемещающимся по стволу скважины и электродом Ν, расположенным на земной поверхности вблизи устья скважины.

В скважинах, бурящихся на нефть и газ, потенциалы СП возникают благодаря диффузии солей, на контакте двух сред, содержащих растворы различной концентрации.

На контакте фильтрата бурового раствора с ρф и пористой среды с удельным сопротивлением пластовой воды ρв возникает диффузионно-адсорбционный потенциал Еда, который также пропорционален логарифму отношения удельных сопротивлений:

Еда = Кда lg ρф/ρв,

где Кда – коэффициент диффузионно-адсорбционного потенциала.

В пористых средах диффузия ионов зависит от адсорбционной способности поверхности твердой фазы. Наибольшей адсорбционной способностью обладают высокодисперсные глины.

Для неглинистых пород (песков, песчаников, карбонатных пород) коэффициент Кда мало отличается от коэффициента Кд и тогда Еда≈Ед, т.е. неглинистые породы не оказывают существенного влияния на диффузию ионов. По мере увеличения глинистости Кда значительно больше Ед. Для растворов ΝaСl менее концентрированный раствор на контакте с глинистой породой заряжается положительно.

Нулевая линия на диаграмме ПС. Условный нуль отсчета потенциалов СП - линия глин, т.е. прямая, проведенная параллельно оси глубин через участки кривой СП, соответствующие пластам глин. Показания кривой СП против середины пласта, отсчитанные от линии глин, называется амплитудой потенциала самопроизвольной поляризации (амплитуда СП) и обозначается ΔUсп.

В песчано-глинистых отложениях на кривой СП наибольшими отрицательными аномалиями отмечаются пески, песчаники, и алевролиты.

В карбонатном разрезе наибольшими отрицательными аномалиями на кривой СП характеризуются неглинистые известняки, независимо от их пористости.

Электрохимические поля диффузионного происхождения в скважине рассмотрим на примере, когда буровой раствор менее концентрирован, чем пластовая вода и разрез сложен пластом песчаника среди вмещающих пород, представленных глинами.

В скважине на границах пластов создается самопроизвольная поляризация и тогда скачок потенциалов Епс = Едавм – Едап =58- (-11,7) lg ρф/ρв ≈70 lg ρф/ρв.

Лекция 5

Радиоактивные методы исследования скважин.

Метод естественной радиоактивности (ГМ).

Метод рассеянного гамма-излучения (ГГМ).

Радиоактивные методы, основанные на изучении естественного гамма-излучения горных пород и методы, в которых исследуют эффект взаимодействия горных пород с источником гамма-излучения или нейтронов.

Радиоактивные методы можно применять для исследования как обсаженных, так и необсаженных скважин ввиду большой проникающей способности гамма-лучей и нейтронов.

Радиоактивность осадочных г.п. обусловлена присутствием в них радиоактивных элементов, т.е. урана, тория, актиния, продуктов их распада, а также изотопа калия (⁴⁰ К).

Из осадочных пород наибольшей радиоактивностью обладают глины.

В песках, песчаниках, известняках, доломитах содержание радиоактивных элементов не превышает 8 мкг Rа-экв. на 1 т. Для этих пород установлена достаточно тесная связь радиоактивности от содержания глинистого материала в породе. Эта зависимость используется на практике при оценке глинистости пород, т.е. коллекторских свойств. Наименьшую радиоактивность имеют породы гидрохимического комплекса: гипсы, ангидриты, каменная соль, за исключением калийной соли. Радиоактивность калийной соли связана с изотопом калия ⁴⁰К, содержание которого в природной смеси изотопов калия составляет 0,012%.