Методика и техника метода кс.
Как отмечалось выше, при исследованиях методом КС может регистрироваться либо сила тока (токовый каротаж), либо разность потенциалов. В результате токового каротажа получают токовые диаграммы, характеризующие изменение силы тока по стволу скважины.
Основным видом скважинных электрических наблюдений является измерение КС по стволу скважины с помощью стандартного зонда с постоянным в данных геологических условиях размером.
Стандартный, или оптимальный для изучаемого района зонд обеспечивает наилучшее выделение по кривым КС слоев с разным удельным электрическим сопротивлением. Его вид и размеры зависят от поставленных задач и выбираются опытным путем.
Чтобы получить кривую изменения КС по скважине измеряется непрерывная кривая разностей потенциалов на приемных электродах, при этом сила тока на питающих электродах обычно поддерживается постоянной. При постоянной длине зонда кривая разностей потенциалов на приемных электродах является фактически графиком изменения КС. Для перевода кривой ΔU в кривую ρк изменяется лишь масштаб записи с учетом величины коэффициента установки и силы тока.
По диаграммам КС (по вертикали откладываются точки записи, по горизонтали - ρк ) можно получить лишь общее представление о сопротивлениях пород и об их изменении по стволу скважины.
Для расшифровки диаграмм и интерпретации результатов электроразведки большое значение имеет определение истинного значения сопротивления пород. Его получают с помощью метода бокового каротажного зондирования (БКЗ) или бокового каротажа (БК).
Методика БКЗ сводится к последовательному выполнению работ КС несколькими (5 - 7) однотипными зондами разной длины (например, АО = 0,2; 0,5; 1; 2; 4; 7 м). Проведя измерения зондами разной длины, получаем кажущиеся сопротивления, соответствующие разным радиусам обследования пород вокруг скважины. Для каждого пласта, сопротивление которого необходимо определить, на логарифмических бланках строят кривую БКЗ, т.е. кривую зависимости КС от длины зонда. Кривые БКЗ интерпретируются с помощью специальных теоретических кривых (палеток БКЗ). В результате получают истинное сопротивление пород и оценивают глубину проникновения бурового раствора в среду.
Интерпретация и область применения метода кс.
При токовом каротаже сила тока, стекающего с помещенного в скважину питающего электрода, зависит от удельного сопротивления окружающих пород. Если питающий электрод расположен против хорошо проводящего пласта, то его сопротивление заземления уменьшается, а сила тока увеличивается. Вблизи высокоомных пород сила тока будет уменьшаться. На диаграммах хорошо выделяются лишь пласты с резко отличающимися от вмещающих пород свойствами, например, руды.
Интерпретация данных КС начинается с визуального выделения на диаграммах КС аномалий, по которым определяют глубину залегания слоев с разными удельными электрическими сопротивлениями. Форма и характерные особенности кривых КС определяются не только сопротивлением и мощностью слоев, но и диаметром скважины, минерализацией бурового раствора, радиусом его проникновения в породу (последний зависит от пористости пород и разности давлений жидкости в пласте и стволе скважины), а также типом и размерами зонда, с помощью которого получена диаграмма.
В теории метода КС рассчитаны формулы и построены графики кажущихся сопротивлений против слоев разной мощности и сопротивления для любых зондов. Кривые КС, полученные потенциал-зондом, отличаются симметричной формой. Максимумами выделяются центры слоя с повышенными сопротивлениями, а минимумами - с пониженными. Подошвенный градиент-зонд четким максимумом на кривой КС отбивает подошву пласта повышенного и кровлю пласта пониженного сопротивления, а кровельный градиент-зонд максимумом КС выявляет кровлю пласта повышенного и подошву пласта пониженного сопротивления.
Таким образом, с помощью градиент-зонда легко выявить кровлю или подошву пласта, но трудно определить его мощность и местоположение середины. По графикам КС двух зондов - кровельного и подошвенного - определяются достаточно точно как положение, так и мощность пласта.
Пласты малой по сравнению с длиной зонда мощностью как высокого, так и низкого сопротивления отмечаются трудно расшифровываемыми аномалиями. По значениям КС стандартного зонда, а также в результате интерпретации кривых БКЗ можно получить истинные значения сопротивлений окружающих пород и оценить радиус проникновения бурового раствора. Чем больше радиус проникновения бурового раствора, тем больше пористость пород и лучше их коллекторные свойства.
Второй этап интерпретации - корреляция похожих аномалий по кривым КС соседних скважин. Сначала выделяют четкие, характерные, повсеместно наблюдаемые в изучаемом районе аномалии, приуроченные к какому-нибудь стратиграфическому горизонту большой мощности и выдержанного простирания. Такие аномалии называются реперами. Затем выделяют промежуточные горизонты и строят геолого-геофизические разрезы.
При исследовании пород-коллекторовна показания микрозондов оказывает влияние удельное сопротивление части пласта, измененной проникновением фильтрата бурового раствора, а также удельное сопротивление и толщина глинистой корки. Поэтому по данным микрозондов трудно получить представление о характере насыщения коллектора (нефтью, газом или водой).
Обычно применяют микрозонды двух размеров: градиент-микрозонд А0,025М10,025М2 (RИССЛ = двойной размер зонда), потенциал-микрозонд А0,05М (RИССЛ = размер зонда). Более полная информация получается, если исследования проводятся одновременно двумя микрозондами. Современная аппаратура на многожильном кабеле позволяет выполнить это условие.
По
данным микрозондов хорошо
выделяются породы-коллекторы, имеющие
на своей поверхности глинистую корку.
Однако глинистая корка одновременно с
этим отрицательно сказывается на
результатах количественных определений
удельного сопротивления полностью
промытой части коллектора. Для преодоления
этой трудности применяют фокусированный
микрозонд (зонд бокового микрокаротажа).
Рис.7(http://pandia.ru/text/78/413/images/image071_5.jpg): схема расположения электродов на измерительных башмаках бокового микрозонда. а – четырёхэлектродный, б – двухэлектродный. 1 – изоляция, 2 – металл.
Электроды этого зонда также смонтированы на прижимном измерительном башмаке микрозонда и представлены центральным токовым Ао и кольцевым или рамочными экранными Аэ и управляющими МN электродами. По принципу работы эти зонды очень похожи на семиэлектродный и трехэлектродный зонды в методе экранированного заземления (бокового каротажа). В отечественных приборах чаще используется принцип двухэлектродного зонда.
Фокусированный пучок тока, вытекающий из центрального электрода А0 зонда бокового микрокаротажа, пересекает глинистую корку по кратчайшему пути и тем самым уменьшает ее влияние. Удельное электрическое сопротивление промытой фильтратом раствора зоны коллектора удается измерить точнее.
Список литературы
https://ru.wikipedia.org/wiki/Каротаж
http://www.studfiles.ru/preview/2183056/page:4/
http://pandia.ru/text/78/413/56828-3.php
http://neosee.ru/90544
Косков, В. Н.К71 Геофизические исследования скважин и интерпретация данных ГИС: учеб. пособие / В. Н. Косков, Б. В. Косков. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. – 317 с. ISBN 978-5-88151-859-2
Сковородников И. Г. Геофизическое исследование скважин: Курс лекций. – Екатеринбург: УГГГА, 2003. – 294 с.
Меркулов В. П. М Геофизическое исследование скважин: учебное пособие / В.П. Меркулов. – Томск: Изд-во ТПУ, 2008. – 139 с.