Лекция 3. Каротаж сопротивления обычными зондами

Для изучения электрического сопротивления горных пород широко применяется четырехэлектродная установка, электроды которой обозначаются A, M, N, B. Через электроды А и В, наз. токовыми, в скважину и окружающие породы вводится ток J, создающий электрическое поле.

При помощи других электродов M и N, называемыми измерительными, измеряют разность потенциалов этого электрического поля между двумя точками в скважине.

Электроды А,М-N (а) и А,B,M (б) составляют обычный каротажный зонд. Четвертый находится вдали от зонда – на поверхности земли около устья скважины.

Размеры электродов обычных каротажных зондов достаточно малы по сравнению с расстояниями между ними и с диаметром скважины, поэтому их можно считать точечными.

Разность потенциалов U, измеряемая между электродами M и N пропорциональна току J и удельному электрическому сопротивлению горных пород.

Парные электроды – два электрода, включенные в токовую или измерительную цепь.

Непарный электрод – электрод, включенный в одну цепь (токовую или измерительную) с электродом, удаленным на большое расстояние от зонда.

Э лектрическое поле точечного источника

,

где: R – сопротивление между шаровыми поверхностями S₁ и S₂;

l=dr – длина пути тока между S₁ и S₂;

S – сечение эквивалентной поверхности проводника равно 4r².

Подставив указанные величины, получим

- потенциал в точке М от источника А.

- плотность тока на расстоянии r от источника.

от источника В U_bm

,

т.к. BM , то

,

где: k – коэффициент зонда.

Коэффициент зонда

Потенциал – зонд

Градиент – зонд

Коэффициент идеального градиент – зонда:

Кровельный зонд. Подошвенный зонд

Длина зонда – расстояние АО (МО)

Длина потенциал-зонда L равна расстоянию между непарными электродами. М2А0,5В.

Стандартный электрический каротаж.

В районах с песчано-глинистыми разрезами стандартным чаще всего является подошвенный градиент-зонд длиной около 1,5 м.

В карбонатных разрезах – потенциал-зонд длиной около 0,5 м.

Стандартный каротаж регистрируют в М 1:500 (КС, ПС и ГК).

Боковое каротажное зондирование

Для БКЗ применяют комплект кровельных или подошвенных градиент-зондов длиной равной 2-30 диаметрам скважины (dc), причем длина зондов в комплекте последовательно увеличивается в 2 раза.

Для нефтяных и газовых скважин используют следующие градиент-зонды: А0,4М0,1N; А1M0,1N; А2М0,5N; А8М1N. В комплект входит кровельный зонд М0,5N4А или М0,5N2А для уточнения отбивки границ отдельных пластов и учета явлений экранирования.

В пластах с глубоким проникновением фильтрата ПЖ в пласт (с глубиной D более 8 dс) иногда применяют дополнительный градиент-зонд А16М2N.

Обязательно проводят измерение dc и _с.

Кажущееся удельное сопротивление пласта неограниченной мощности. Бкз.

Д ля интерпретации данных ЭК и БКЗ, надо установить насколько _к отличается от _п.

Водоносный пласт _п_с повышающее проникновение.

Нефтеносный пласт _п_с понижающее проникновение.

Для пласта неограниченной мощности составлены зависимости _к/_с от L/d_c/

Двухслойные палетки БКЗ составлены без учета зоны проникновения,

трехслойные – с учетом ЗП.