5. Закон Ома; формула для удельного электрического сопротивления. Что является проводником эл. Тока в осадочных горных породах?

 ρ – коэффициент, характеризующий способность вещества пропускать эл. ток, его называют УЭС;

R – электрическое сопротивление горной породы;

l – длина образца породы;

S – площадь поперечного сечения образца породы.

Таким образом, УЭС горной породы – сопротивление горной породы проходящему через нее эл. току, отнесенное к единице поперечного сечения и длины образца породы. При ЭК УЭС измеряют в [Ом*м].

Минералы из которых состоит скелет горных пород плохо проводят эл. ток поэтому минеральный скелет породы можно считать непроводящим. Их поровое пространство может содержать воду, нефть и газ. Нефть и газ практически не проводят эл. ток. Следовательно, электропроводность пород-коллекторов, независимо от характера их насыщения, определяется электропроводностью пластовой воды, частично или полностью заполняющей поровое пространство.

6. Что такое минерализация пластовых вод? От чего зависит уэс (рв) пластовых вод?

Минерализация водных растворов может быть выражена:

А) количеством граммов соли, содержащихся в единице объема раствора(г/л);

Б) содержанием в процентах по массе соли в растворе(%);

В) количеством ионов в граммах на единицу объема раствора(рН).

УЭС пластовых вод зависит от:

1. Количества растворенных солей (минерализации);

2. Химического состава;

3. Температуры.

Обычно 70-90% от общего количества солей, содержащихся в ПВ и ПЖ на водной основе, составляет хлористый натрий(NaCl). Минерализация ПВ в нашем районе 10-60 ^г/_л.

7. Пористость и нефтегазонасыщенность пород – определение.

Формулы     

Пористость – содержание пустот в твердом теле (общая, открытая, динамическая).

Нефтегазонасыщенность - содержание нефти или газа в породе-коллекторе.

 ;   ;   ;   ;

где, Кп – коэф. пористости;

Кв, Кн – коэф. водонасыщенности, нефтенасыщенности;

Vп,Vв,Vн – объем пор, воды, нефти.

Каротажный зонд. Шифр зонда.

Зонд каротажный - система электродов, снаряд или прибор, опускаемый в скважину на каротажном кабеле для производства измерений при геофизических исследованиях скважин.

Потенциал зонд - Расстояние между парными эл-нами больше, чем между непарными(A0.5M8N), если наоборот – градиент зонд(M0.5N2A). Парные – включенные в одну и ту же сеть, а электрод включаемый в одну цепь с удаленным от зонда(находящимся на поверхности) электродом, непарными. Если парные выше непарных – кровельные зонды (обращенный), наоборот- подошвенные (последовательные). A,M,N –электроды; 0,5,8,2 – расстояние между ними в метрах.

M

N

dr

Рис. 1.Эл. поле точечного источника в однородной среде

 

r

A

AM

AN

S1

S2

9. Кс. Почему кс?

КС – каротаж сопротивления, основанный на измерении кажущегося удельного сопротивления горных пород. При исследовании скважин методом кажущегося сопротивления (КС) используется различие в удельных электрических сопротивлениях горных пород. В однородной среде КУС равно УС. В неоднородной среде оно зависит от многих величин: типа и размера зонда, расположения зонда относительно изучаемого пласта, удельного сопротивления пласта и его мощности, удельного сопротивления вмещающих пород, удельного сопротивления части пласта, прилегающей к скважине, диаметр скважины и удельного сопротивления заполняющей ее ПВ. Чем больше неоднородность среды, тем больше кажущееся удельное сопротивление отличается от удельного сопротивления изучаемого пласта.

Под резистивиметрией понимается определение сопротивления бурового раствора или воды в скважине. Работы проводят резистивиметром, который представляет собой зонд малых размеров, помещенный в трубку из изолятора. При перемещении зонда по скважине внутри трубки свободно проходит жидкость, заполняющая скважину, а влияние окружающих пород исключается стенками трубки.

 

В разрезе различной литологии фактический диаметр скважины не всегда является номинальным (из-за несовершенства технологии бурения, различной прочности г.п., различных физико-химических процессов) и может быть больше или меньше диаметра долота. Фактический диаметр скважины измеряется каверномером, который представляет из себя четыре рычага, прижатых к стенке скважины. По отклонениям этих рычагов можно рассчитать диаметр скважины в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, а также ее средний диаметр.

Кавернометрия обеспечивает высокое вертикальное расчленение разреза (могут выделятся прослои толщиной до 0,2-0,3 м), ее показания против пласта в основном свободны от влияния вмещающих пород.

Кавернометрия обеспечивает выделение проницаемых пород по сужению диаметра ствола скважины, вследствие образования глинистой корки, которая является результатом проникновения фильтрата промывочной жидкости в проницаемые пласты.

 Кавернометрия обеспечивает выделение размытых участков стволов скважин (каверны), которые являются в большинстве случаев прямыми признаками пластичных глин (покрышек), а в ряде случаев признаками порово-трещинных зон.

Радиоактивные методы. Физические основы методов ГК, НГК, НКТ, ГГК.

Радиоактивный каротаж (РК) — исследования, основанные на измерении параметров полей ионизирующих частиц (нейтронов и гамма-квантов) с целью определения ядерно-физических свойств и элементного состава горных пород.

Методы РК подразделяются на методы регистрации естественных излучений горных пород (радиометрия естественных излучений) и методы регистрации излучений, возникающих при облучении горных пород внешними источниками, помещенными в скважинном приборе (радиометрия вторичных излучений).

Из первой группы методов в настоящее время используется метод естественной радиоактивности - гамма-каротаж — ГК.

Методы радиометрии вторичного излучения разделяются на две подгруппы, основанные на облучении горных пород, соответственно, гамма-квантами - гамма-гамма-каротаж — ГГК, и нейтронами - нейтронный каротаж — НК.

Особенностью РК является принципиальная возможность определения с их помощью концентраций отдельных элементов в горных породах. Важным преимуществом большинства ядерных методов является также и то, что они могут применяться как в не обсаженных, так и обсаженных скважинах с цементным камнем. На их показания относительно слабо влияет и характер жидкости в стволе скважины (за исключением методов, направленных на изучение состава этой жидкости).

Недостатками методов РК являются существенное влияние конструкции скважины на результаты измерений и относительно малая глубинность исследования (около 10-40 см).

Физические основы методов:

1. Сущность гамма-каротажа(ГК) заключается в изучении естественной радиоактивности горных пород по стволу скважины путем регистрации интенсивности гамма-излучения, возникающего при самопроизвольном распаде радиоактивных элементов (в основном U, Th и K40). Скорость проведения измерений 200-400 м/час.

2. При нейтронном гамма-каротаже(НГК) в скважине изучают интенсивность радиационного (вторичного) гамма-излучения, создаваемого при облучении горных пород нейтронами.

Для этого в скважинный снаряд на некотором удалении от счетчика гамма-излучения помещают источник нейтронов (радиоактивный элемент-полоний в смеси с солью бериллия). Нейтроны, вылетев из источника рассеивают свою энергию. Нейтроны становятся тепловыми, там где много водорода. Если присутствует хлор, то поглощаются ядрами хлора. В результате ядерной реакции излучается много гамма-квантов, которые поступают на детектор гамма-квантов скважинного прибора. Таким образом, против водонасыщенной части пласта интенсивность гамма-излучения будет высокая, а против нефтенасыщенной части пласта – низкая, против плотных известняков – самая низкая. Т.к. показания зависят от хлоросодержания, метод используется для определения ВНК и оценки нефтенасыщенности пластов.

3. Нейтрон-нейтронный каротажпо тепловым нейтронам(ННКТ) основан на облучении горных пород быстрыми нейтронами от ампульного источника и регистрации нейтронов по разрезу скважины, которые в результате взаимодействия с породообразующими элементами замедлились до тепловой энергии. Регистрируемая интенсивность тепловых нейтронов зависит от замедляющей и поглощающей способности горной породы. Наибольшая потеря энергии нейтрона наблюдается при соударении с ядром, имеющего массу равную единице, т.е. с ядром водорода. Таким образом по данным ННКТ можно определять водородосодержание горных пород, которое для пластов-коллекторов напрямую связано с пористостью.В нефтенасыщенной части пласта показания выше, чем в водонасыщенной, т.к. в воде много хлора, который поглащает нейтроны.

4. Гамма-гамма каротаж(ГГК) — метод исследования разрезов буровых скважин, основанный на измерении рассеянного g-излучения, возникающего при облучении горных пород g-квантами средний энергии (до 1-2 МэВ).

При облучении горных пород g-квантами энергией свыше 0,2-0,3 МэВ интенсивность рассеянного g-излучения определяется главным образом плотностью пород (плотностной гамма-гамма-каротаж), при энергии до 0,15 МэВ — атомным номером элементов горных пород (селективный гамма-гамма-каротаж). При гамма-гамма-каротаже радиоизотопный источник и счётчик (детектор) g-излучения помещают в скважинный снаряд на некотором расстоянии друг от друга, счётчик при этом экранирован свинцово-железным фильтром так, чтобы на него попадало только рассеянное излучение. Измеряется плотность г.п. с точностью до 0,01 г/см3.