Индукционного каротажа

Рис. 14.9. Схема скважинного прибора

Рис. 4.8. Сопоставление каротажных диаграмм, зарегистрированных зондом БК по скважине №7. Участок Садкинский-Северный (Восточный Донбасс)

Рис. 4.7. Схема трехэлектродного зонда БК

Рис. 4.6.. Схемы последовательного (А) и обращенного (Б) зондов КС

Рис. 4.3. Схема электрического каротажа КС и ПС

1 – генератор, 2 - измеритель, 3, 4 – фильтры,

А,В – питающие электроды,

М, N – измерительные электроды

 

Форма представления данных каротажа на примере теоретических кривых кажущегося удельного электрического сопротивления, полученных потенциал-зондом в пластах высокого сопротивления большой и ограниченной толщины, показана на рис. 4.4.

 

 

Рис. 4.4. Теоретические кривые кажущегося удельного электрического сопротивления, полученные потенциал-зондом в пластах высокого сопротивления большой (а) и ограниченной (б) мощности

 

 

Виды каротажа по методу сопротивлений включают: 1) 1. каротаж зондами кажущегося сопротивления (КС), 2) боковой каротаж (БК), 3) индукционный каротаж (ИК), 4) микрокаротаж (МКС). Основными электрическими методами являются КС и БК.

Метод КС выполняется посредством электропрофилирования по стволу скважины с помощью осевых электроразведочных установок. Последние представляют собой зонды КС. Они подразделяются на потенциал- и градиент-зонды (КС-ПЗ и КС-ГЗ).(рис. 4.5).

I, II – однополюсные и двухполюсные, идеальные (а) и реальные (б) зонды

На каждом конкретном месторождении при записи кривых КС выбираются оптимальные условия их регистрации, то есть те, которые в наилучшей степени позволяют выделить границы пластов и охарактеризовать их литологическую принадлежность. Удельное электрическое сопротивление, как и в электроразведке, определяется по формуле (см.2.3).

Боковой каротаж – один из основных методов исследований нефтяных, угольных и др. скважин. Достоинство метода в фокусировке тока, что достигается специальной конструкцией зондов (рис. 4.7). Размер центрального электрода, как правило, первые сантиметры, следовательно можно выявлять очень тонкие пласты и пропластки при том, что метод глубинный и составляет три длины экранных электродов.

 

 

Диаграммы бокового каротажа по своей конфигурации соответствуют кривым потенциал-зондов, что собственно они и представляют, но за счет фокусировки более точно отражают в разрезах скважин дифференциацию пород по удельному электрическому сопротивлению. Преимущество БК еще в том, что одновременно с кривой ρ_к регистрируется кривая удельной электропроводности σ_к (ед. изм. – сим/м).

На рисунке 4.8 сопоставлены кривые ρ_к и σ_к. Сопоставление кривых показывает, что тонкие пласты выделяются весьма уверенно.

 

1 – уголь; 2 – углистый сланец; 3 – аргиллит; 4 – алевролит; 5 – песчаник; 6 – известняк

 

Метод бокового каротажного зондирования (БКЗ) основан на измерении ρ_к в заданном интервале скважины зондамиКС (градиент- или потенциал-) разной длины L. Цель БКЗ – определение истинных значений удельного электрического сопротивления (ρ_п) и мощности (h) продуктивных пластов. БКЗ в скважинах является квазианалогом метода ВЭЗ в электроразведке. Практика показывает, что наиболее эффективно БКЗ проводить градиент-зондами при L = 1 – 30 d_c, где d_c – диаметр скважины. Показатель L зондов увеличивается от зонда к зонду в геометрической прогрессии.

Индукционный каротаж (ИК)- электромагнитный метод, основанный на измерении кажущейся удельной электрической проводимости σ_к, то есть параметра σ_э = 1/ρ, который измеряется в единицах Сим/м (сименс – проводимость проводника с сопротивлением R= 1 Ом). Сущность метода в электромагнитном профилировании (ЭМП) по стволу скважины. Осевая установка ЭМП, состоящая из генераторной(Г_к) и приемной ( И_к) катушек и представляет собой специальный конструкции зонд. Расстояние между катушками составляет длину зонда L. Зонд является составной частью скважинного прибора, содержащего электронную схему (рис.4.9).

 

 

Следует отметить, что в зондах ИК кроме двух главных катушек имеется несколько дополнительных генераторных и измерительных катушек. Они выполняют фокусирующую.

Высокочастотный индукционный каротаж изопараметрических зондирований (ВИКИЗ) отличается от ИК тем, что измеряются не абсолютные сигналы на фоне скомпенсированного прямого поля, а относительные фазовые характеристики. Этим достигается возможность геофизических измерений электрическими методами в скважинах с сильнопроводящим буровым раствором (ρ_с<0,5 Ом·м).

ВИКИЗ – современный высокотехнологичный метод ГИС, с помощью которого не только выполняется электропрофилирование по стволу скважины, но и электромагнитное зондирование по перпендикуляру к оси скважины (боковое зондирование). Физические основы в том, что относительная разность фаз и амплитуд, измеренных в 2-х близрасположенных катушках очень слабо зависит от параметров скважины даже на частотах в диапазоне 10÷15 МГц. Достигается высокий уровень сигналов в среде до 120 Ом*м.

Аппаратура ВИКИЗ включает скважинный прибор, подключаемый к наземной панели с помощью трехжильного кабеля. Наземная панель представляет собой микропроцессорную систему, обеспечивающую питание скважинного прибора, прием и трансформацию сигналов, их обработку и преобразование в аналоговый вид. Скважинный прибор состоит из зондовой части (набор пяти 3-х катушечных зондов) и блока электроники. На зондовой части соосно размещено 5 генераторных и 6 измерительных катушек (рис4.10).