43. Фильтрационные потенциалы.

Эти потенциалы возникают при фильтрации жидкости через пористую среду. Под воздействием перепада давления в поровом канале происходит движение свободного раствора, в процесс течения будут вовлечены ионы, что приводит к возникновению эл тока в капиллярах и появления на его концах Δφ. Если толщина двойного слоя мала по сравнению с радиусом капилляра, то потенциал фильтрации определяется формулой Гельмгольца:

, где ε – диэлектрическая проницаемость породы, характеризующая способность г.п. поляризоваться в эл поле. ξ – электрокинетический потенциал, равный разности между значением потенциала свободного раствора и величиной потенциала на границе между подвижной и неподвижной частями двойного эл слоя. Соответствует знаку заряда поверхности твердой фазы и для большинства г.п.<0 (Е_ф также <0). Е_ф будут мало зависеть от дисперсности пород и их ФЕС.

В общем случае для г.п. Е_ф=А_фρ_жΔР, где А_ф- фильтрационная эл-хим активность породы, зависящая от структуры порового пространства и свойств фильтрующей жидкости. При наличии глинистой корки:

Ефп = (Аф.гк*ΔРгк + Афп*ΔРп)* ρ_ф

Афгк-фильтрационная активность глинистой корки, ΔРгк, ΔРп – доли общего перепада давления между столбом ПЖ и пластом, т.е. между глинистой коркой и породой-коллектором. Е_ф возникают в различных породах, в т.ч. и в глинах. При наличии ЭДС фильтрации песчаного и глинистого пластов на границе их контакта возникает эффективная составляющая Еф.эф = Еф.п – Еф.гл

Поле фильтрационной ЭДС. При залегании песчаных прослоев среди глин при наличии ΔР=Р_с-Р_пл, возникают Е_{ф гл}, Е_{ф п}. Статическая А_ф происходит в кровле и подошве пласта песчаника и определяется как Е_ф=Е_{ф гл}Е_{ф п},

Е_{ф гл}=А_фглρ_фΔР, Е_{ф п} =А_{ф гк}ρ_фΔР+А_{ф п} ρ_фΔР.

Е_ф=(А_{ф гл}-А_{ф гк}) ρ_фΔР

Способы определения Е_ф: 1. Е_ф=f(ρ_ф, ΔР) 2. Проводя измерения методом СП при разных ΔР (ΔР₂>ΔР₁). Наличие Е_ф возможно при бурении на пресной воде.

44. Окислительно-восстановительные потенциалы.

ОВ ЭДС обусловлены различными хим и эл-хим реакциями, протекающими на контакте пород, имеющих электронную проводимость с окружающей средой., Такими породами являютсяпирит и и другие сульфиды, магнетит, графит, антрацит и различные метаморфизованные угли. Окислит-восстпотенциалы связаны с потерей электронов (окисление) илис приобретением их (восстановление). В разрезе нефт скв. ОВ ЭДС не имеет большого распространения.

45. Физические основы метода диэлектрической проницаемости.

Диэлектрики-вещ-ва, которые поляризуются в электрич поле, обладают очень низкой электропроводностью. Диэлектрическая проницаемость горных пород характеризует и способность поляризоваться в эл-магн поле.

Различают виды поляризации:

1.Смещение. Под воздействием электр поля наблюдается смещение упруго связанных зарядов. Вид характерен для большинства минералов

2. Ориентационная (релаксационная) Связана с наличием в диэлектрике полярных молекул и сопровождается ориентацией диполей в направлении внешнего поля. Характерна для воды, нефти и др полярных жидкостей

3. Структурная наблюдается в неоднородных, многофазных средах и связана с движением ионов. Накапливающихся на межфазных границах раздела

Различают абсолютную εа и относительную ε

εа = Д/Е – показывает, во сколько раз напряженность эл поля в данном диэлектрике меньше напряженность поля индукции в вакууме

ε = εа/ ε0 > 1 ε0 – в вакууме

ε горных пород зависит, главным образом, от объемного содержания воды. В общем случае ε определяется составом и объемом входящих компонентов и их взаимодействием на границах раздела. Ε гидрофильных пород выше гидрофобных.

Увеличение минерализации приводит к увеличению εп на 20-25%, изменение t от 10 до 100 ˚С мало влияет на измен-е εп.

Водонасыщ породы:

ε вп = εв Кп + εск (1-Кп)

Нефте(газо)насыщ породы:

εнп(гп) = εфп*Кп + εск(1-Кп)

εфп – флюида

εфп = εв*Кв + ε н*Кн + εг*Кг

Принципы измерения Е_п

ДИМ

В ДИМ принцип измерения аналогичен индукционному методу, т.е. зонд содержит также 2 катушки инд-ти, отличие – в ДИМ частота электромагнитного поля f=15-30 МГц значительно выше, в инд. методе f=20-80 кГц.

От высокочастотного генератора в окр.среде возб-ся вихревые токи, индуцированные вихревые токи в данном методе представляют собой сумму токов смещения и токов проводимости. Плотность токов смещения определяется произведением Е*ω, где ω – круговая частота э/м поля. Плотность токов проводимости определяется величиной уд. электропроводимости среды δ. Токи смещения и токи проводимости наводят ЭДС в приемной катушке, которая пропорциональна Е и δ. Существенное влияние на показания ДИМ оказывают скв. Два фактора влияния δ и скв на ДИМ явл. недостатками ДИМ. От недостатков свободен ВДМ.