Каротаж потенциалов самопроизвольной поляризации (каротаж пс)
Каротаж ПС входит наряду с КС в комплекс стандартного каротажа. При исследовании песчано-глинистых разрезов кривая ПС дает ценные дополнительные сведения о характере пород, пройденных скважиной.
В случае слабой дифференциации кривой КС диаграмма ПС (градиента ПС) может служить основой для литологического расчленения разреза скважины.
Перед проведением измерений в цепь ПС компенсатором поляризации вводят такую разность потенциалов, чтобы записывающее устройство устанавливалось на середине шкалы. Величина вводимой разности потенциалов должна быть известна; показания компенсатора поляризации предварительно градуируются в единицах, соответствующих постоянной по напряжению регистрирующего прибора.
Если при измерении ПС наблюдаются резкие скачки или постоянное смещение кривой, то на соответствующем интервале следует провести повторную запись кривой ПС для того, чтобы подтвердить правильность регистрации и убедиться в отсутствии искажения, вызванного непостоянством электродной разности потенциалов.
Масштаб регистрации выбирается таким, чтобы отклонение кривой ПС между "линиями" глин и песков (песчаников) составляло 5 - 8 см при УЭС воды (фильтрата промывочной жидкости) более 0,2 Омм.
Перед регистрацией и после записи кривой ПС на диаграмме должен быть отмечен градуировочный сигнал следующей величины: 100м В для масштабов 25 и 50 мВ/2см; 40 мВ для масштаба 10мВ/2 см и 20 мВ для масштаба 5 мВ/2 см.
При смене масштаба записи необходимо перекрывать кривые, зарегистрированные в разных масштабах, на интервале не менее 15м. Погрешность измерений недолжна превышать 5 % амплитуды отклонения в интервале перекрытия.
Сползание "линии глин" кривой ПС, обусловленное поляризацией электродов, не должно превышать 1мм на 10 м интервала глубин. Искажения кривой ПС из-за намагниченности лебедки, гальванокоррозии, блуждающих токов, сматывания и разматывания кабеля не должны превышать допустимую величину погрешности.
При значительных помехах (амплитуда отклонения кривой ПС от помех превышает 20 % амплитуды отклонении кривой) следует обеспечить получение неискаженной кривой ПС путем применения следующих мер:
•изменения положения электрода N - погружения его в скважину или замены его обсадной трубой (если переменная ПС связана с непостоянством электрода N );
•подбора соответствующего времени для измерений, когда интенсивность блуждающих токов минимальна;
•применения стабильного зонда.
Стабильный зонд состоит из обычного электрода М и расположенного вблизи него (15 - 20 м) электрода N . В качестве электрода N используется длинный свинцовый провод или несколько обычных электродов, установленных на кабеле через некоторые интервалы и соединенных с одной и той же жилой кабеля.
Хорошие результаты дает также стабильный зонд, у которого в качестве электрода N служат два длинных (15 - 20 м) электрода, расположенных симметрично относительно электрода М; расстояние между ближайшими концами длинных электродов составляет около 4 м. При очень сильных блуждающих токах следует вести запись кривой градиента ПС (ГПС). При записи последней нижний электрод должен быть электродом М, верхний - электродом N .
Кривая ПС (ГПС) регистрируется таким образом, чтобы увеличение потенциала электрода М (электрода в скважине) соответствовало отклонению кривой ПС вправо.
Масштаб записи величин ПС (ГПС) изображается в виде отрезка длиной 2 см, на котором указывается полярность и число милливольт.
Резкие скачки свыше 2 см кривых ПС (ГПС) на отдельных участках следует перекрывать повторными измерениями. В случае их подтверждения контрольными записями они могут быть отнесены к действительным изменениям.
Если при регистрации ПС (ГПС) кривая не укладывается в ширину дорожки, необходимо произвести перенос кривой; точки разрыва должны быть отмечены на диаграмме.
Если при регистрации в стандартном масштабе кривая ПС (ГПС) получается сильно сглаженная (амплитуда отклонения меньше 2 см), запись следует повторить в более крупном масштабе.
Схема электрического исследования скважины методами кажущегося сопротивления и самопроизвольной поляризации (по В. Н. Дахнову): а — разрез скважины (КС — каротажная станция; К — кабель; А, М, N и В — электроды; 1 — глины; 2 — пористые водоносные пески или песчаники; 3 — пористые нефтеносные пески или песчаники; 4 — плотные песчаники; 5 — гипсы); 6 — диаграммы кажущегося сопротивления (ρk) и самопроизвольной поляризации (Uсп).
Индукционный каротаж (ИК)
И
ндукционный
каротаж основан на измерении кажущейся
удельной электропроводности горных
пород при помощи индуцированных токов.
геофизический метод
исследования в скважинах, основанный
на измерении магнитного поля вихревых
токов, индуцированных в горных породах.
Индукционный каротаж используется для
изучения удельного электрического
сопротивления горных пород, выявления
в разрезе нефтеносных пластов, исследования
тонкослоистых разрезов (наиболее
эффективно в низкоомных разрезах до 50
Ом•м). Преимущество индукционного
каротажа по сравнению с другими видами
электрического каротажа в том, что
питающие и приёмные устройства не
требуют непосредственного контакта с
буровым раствором и стенкой скважины,
это позволяет применять его в сухих или
с непроводящим буровым раствором
скважинах (например, на нефтяной основе,
пресной воде).
Скважинный снаряд для индукционного каротажа включает генераторную, фокусирующую и приёмную катушки, расположенные коаксиально. Переменный электрический ток частотой 10-20 кГц, пропускаемый по генераторной катушке, создаёт магнитное поле, которое индуцирует вихревые токи в горные породы, окружающие скважину. Под действием магнитного поля этих токов (вторичное поле) в приёмной катушке возникает ЭДС, величина которой зависит от удельной электрической проводимости горных пород. Для устранения влияния магнитного поля генераторной катушки на приёмную применяют компенсирующие элементы (например, катушки, магнитное поле которых направлено противоположно полю генераторной катушки). Полезный сигнал с приёмной катушки поступает на усилитель, расположенный в скважине, затем по кабелю на поверхность, где регистрируется.
Первичное и вторичное магнитные поля индуцируют ЭДС в измерительной катушке; ЭДС первичного поля компенсируется, а ЭДС вторичного подается на земную поверхность для регистрации. Измерив ЭДС вторичного поля Eинд и зная коэффициент зонда Kинд, определяют кажущуюся удельную электропроводность горной породы σк (См/м):
σк = 1/рк = Eинд/Kинд
Поскольку измерения проводятся в неоднородной среде, для снижения влияния скважины, вмещающих пород и зоны проникновения зонд ИК дополняется фокусирующими катушками.
ИК позволяет с высокой точностью определять электрическое удельное сопротивление пород в низкоомном разрезе. ИК можно использовать в сухих скважинах и в заполненных непроводящим раствором.