4. Поляризація зміщення (пружна), іонного пружного зміщення, релаксаційна(теплова) і їх характеристики

Поляризація зміщення (пружна) – виникає в породах, які вміщають зарядженні і взаємозв’язані частинки, здатні зміщатися відносно один одного під дією поля. До цієї групи відносять: 1)електронну; 2) іонну; атомну поляризації. Електрона поляризація – виникає при зміщенні електронів атомів відносно його ядра характеризується часом τ зміщення і релаксації прядка 10^-15 с, не залежать від частоти поля ω спостерігається в твердих, рідких і газоподібних речовинах можлива у неполярних атомів і молекул порід (атомів аргону, гелію, ксенону, молекул азоту, кисню водню). Іонна поляризація – виникає в твердих тілах з іонною кристалічною решіткою, виражається в пружному зміщені іонів відносно вузлів решітки характеризується часом τ= 10^-12- 10^-13с. Атомна поляризація – спостерігається в речовинах з валентними кристалами у яких атоми сполучені в молекули завдяки обмінній взаємодії валентних електронів. Час зміщення τ= 10^-11- 10^-13с. Речовини з поляризацією зміщення характеризуються значенням ε від 4 до 12.

Орієнтаційна поляризація (релаксаційна, дипольна) – обумовлена наявністю в діелектриках полярних молекул, які розміщаються вздовж силових ліній поляризуються поля, характерна для рідин з полярними молекулами, насамперед для води. Час 10^-7- 10^-10с. Значення ε для рідин від декількох одиниць до 80 (вода). Різновидністю орієнтаційної поляризації є іонна характерна для кристалів з слабозв’язаними іонами наприклад, для глинистих мінералів, які вміщюють гідрокальну групу. ε > 10-12.

5. Окисно-відновні потенціали і умови їх виникнення в гірських породах

Електрорушійна сила, яка утворюється в результаті хімічних реакцій, що відбуваються на границях порід з буровим розчином та вміщуючим середовищем, називається окисно-відновною е.р.с. Найбільша окисно-відновна активність притаманна гірським породам та мінералам із електронною провідністю. Різні гірські породи: сульфіди, залізні руди, графіт, антрацит і кам’яне вугілля – піддаються окисно-відновним реакціям в умовах їхнього природного залягання та на границі із свердловиною – при розкритті. Вид цих реакцій визначається речовинним складом породи, вмістом кисню в оточуючому середовищі, водневим показником рН та окисно-відновним фактором Eh, температурою, хімічним складом пластових вод, бурового розчину та вміщуючих порід.

Окисно-відновні реакції також призводять до появи електричного заряду на поверхні породи. Типовим прикладом окислювальної реакції є взаємодія піриту з водою та розчиненим в ній кисні:

2FeS₂ + 7O₂ + 2H₂O = 2FeSO₄ + 2H₂SO₄. Залізо, окислюючись, втрачає електрони, і при цьому пірит заряджається позитивно, а сам розчин при цьому набуває негативного заряду за рахунок аніонів SO₄^-. Натомість, окисно-відновні реакції між водним розчином та вугіллям відбуваються таким чином, що поверхня вугілля набуває негативного заряду, а розчин – позитивного. Зазначимо, що у формуванні природних електричних полів нафтових, газових та гідрогеологічних свердловин переважну роль відіграють дифузійно-адсорбційні процеси і, в деяких випадках, фільтраційні потенціали. При дослідженні рудних та вугільних свердловин методом СП основна роль належить окисно-відновним процесам, що породжують однойменну е.р.с. .

6. Зв’язок дифузійно-адсорбційної активності гірських порід з їх петрофізичними властивостями

В теригенних породах ДАА відображає вміст в породі глинистого і іншого високодисперсного матеріалу і визначається її адсорбційною здатністю і ступенем ущільнення.

Найбільш тісно величина Ада зв’язана з параметрами що характеризують адсорбційну здатність породи. Менш тісним є зв'язок Ада з відносною глинистістю, а також об’ємною і масовою глинистістю.

Зв'язок Ада з Кп дозволяє встановлювати слабо глинисті і неглинисті колектори; сильно глинисті, а також для оцінки пористості в глинистих колекторах. На зв'язок негативно впливає погана відсортованість зерен, і пористість змінюється в широких межах. Також на зв'язок впливає склад цементу.

Зв'язок Ада з Кпр буде тісним при стабільній кривій розподілу діаметрів зерен скелетної фракції, однорідному мінеральному складі глинистого чи іншого цементуючого матеріалу.

Водонасиченість. В неглинистих колекторах зміна Кв впливає на величину Ада менше, ніж в глинистих колекторах. Зменшення Кв призводить до збільшення Ада.