5.1.4. Методи електрометрії свердловин

Окрім основних методів електричних досліджень (каротажу ПС і КС) застосовуються і інші методи електрометрії свердловин: резістівіметрія, каротаж методом викликаних потенціалів, індукційний і діелектричний каротаж.

Резістівіметрія. Під резістівіметрічними дослідженнями розуміється визначення опору бурового розчину або води у свердловині. Роботи проводяться резістівіметром, який є каротажним зондом малих розмірів поміщений в трубку з провідника або ізолятора. При переміщенні зонда по свердловині усередині трубки вільно проходить рідина, заповнююча свердловину, а вплив навколишніх порід виключається стінками труб­ки. Реєстрація проводиться так само як і при каротажі КС. Дані про опір бурового розчину або води у свердловині використовуються для обробки каротажних діаграм (особливо при БКЗ) і для виявлення місць підтікання підземних вод різної мінералізації або зон фільтрації. Крім того резістівіметрія застосовується для вивчення швидкостей фільтрації підземних вод. Для вирішення цієї задачі вода у свердловині засолоняється сіллю і через певні інтервали часу вимірюється її опір. По зміні опору води визначається ступінь зменшення концентрації електроліту, що дозволяє розрахувати швидкість фільтрації на різних інтервалах глибин. Подібні спостереження вельми ефективні для вивчення динаміки підземних вод оскільки вони значно простіше за звичайні гідрогео­логічних методи.

Каротаж методом викликаної поляризації (ВП). Як і в польовій електророзвідці, при дослідженні свердловин іноді вивчаються викликані потенціали, тобто потенціали після проходження струму в гірській породі і обумовлені їх різній поляризуємістю. Каротаж ВП зводиться до вимірювання різниці потенціалів на приймальнях, електродах при пропусканні струму через живлячі електроди (так само як і при каротажі КС). Крім того, проводиться вимірювання різниці потенціалів на тих же електродах після виключення струму, тобто вимірюються потенціали викликаної поляризації. Каротаж ВП застосовується для виявле­ння зон сульфідного зруденіння (у тому числі вкраплених руд), розвідки вугілля і інших руд з електронною провідністю і рішення деяких інших задач.

Індукційний і діелектричний каротаж. Всі вищеописані методи каротажу засновані на застосуванні постійного або імпульсного струму низької частоти і схожі на методи електророзвідки постійним струмом то в індукційному і діелек­тричному каротажі використовуються високі частоти і ці методи мають схожість з високочастотною електророзвідкою. Відмінністю індукційного і діелектри­чного каротажу від інших методів електричних досліджень у свердловинах є і те, що вимірювання можуть прово­диться в сухих свердловинах або в свердловинах, заповнених нафтою де гальванічний контакт з навколишнім середовищем здійснити дуже важко. Єство індукційного каротажу полягає у вимірюванні вторинного ін­дукційного магнітного поля, створеного в гірській породі під дією первинного змінного поля. При цьому, чим більше провідність навколишніх порід, тим більшим буде вторинне поле.

Прилад індукційного каротажу (ПІК-1) складається з снаряда свердловини, блоку живлення і реєстратора, розташованого у каротажній станції поблизу свердловини. В приладі свердловини розташовується портативний генератор змінного струму частотою 20 000 гц. Генератор підключений до котушки, яка створює елект­ромагнітне поле в породах, що оточують свердловину. Вторинне вихрове магнітне поле індукує напругу у приймальній котушка. Ця напруга посилюється випрямляється і подається по кабелю на реєстратор.

Графіки напруг на вимірювальній рамці, або криві індукційного каротажу, дозволяють виділяти в розрізі високо-провідні породи і рудні включення. Індукційний каротаж призначений для вирішення приблизно тих же задач що і каротаж КС і застосовується для вивчення низькоомних розрізів.

Єство діелектричного каротажу зводиться до оцінки діелектричних властивостей порід (діелектричної проникності в електричному полі високої частоти (10 мГц). Апаратура діелектричного каротажу (ДК-1) складається з приладу свердловини і пульта управління. В приладі свердловини розташований спеціальний конденсатор, який є частиною коливального контуру генератора. При зміні діелектричних властивостей навколишніх порід міняється місткість конденсатора (а значить частота генерації) і амплітуда коливань генератора. Наявність поблизу конденсатора порід з підвищеним і низьким опором (наприклад, води) приводить до збільшення частоти генера­тора і зменшення напруги на ньому. Автоматична реє­страція зміни частоти і амплітуди проводиться за допомогою спеціальної апаратури, розташованої як в свердловині приладі, так і на пульті управління. Діелектричний каротаж застосовується для розділення водонасичених, нафтонасичених і сухих порід.