• Определение удельного сопротивления пород методом БЭЗ получило широкое распространение в промышленности. Хорошие результаты получены • при изучении мощных пластов плотных и пористых пород с межзерновой пористостью, • при изучении тонких плотных и пористых пластов. • большие затруднения при определении удельного сопротивления возникают в резко неоднородных пачках пластов, в пластах высокого удельного сопротивления, а также при заполнении ствола скважины раствором низкого (<0, 5 Омм) удельного сопротивления. • Все отмеченные выше ограничения метода БЭЗ связаны с весьма существенным влиянием скважины, заполненной проводящим буровым раствором, на показания зондов. • влияние скважины можно уменьшить, если воспользоваться фокусированием электрического тока. Эта идея была воплощена в методе экранированного заземления.
Метод экранированного заземления с фокусировкой тока (боковой каротаж) • Основан на определении различий удельных электрических сопротивлений горных пород; • Позволяет измерять кажущееся сопротивление горных пород; • Существуют две модификации метода БК: • Измерения по схеме с семиэлектродным зондом; • Измерения по схеме с трехэлектродным зондом.
Схема с семиэлектродным зондом
В семиэлектродном зонде • Электроды смонтированы на гибком кабеле или изолированной трубе; • Зонд имеет 3 однополярных токовых электрода (А 0 – центральный, А 1, А 2 - фокусирующие) и две пары измерительных электродов (M 1 N 1, M 2 N 2); • Через токовые электроды пропускают ток одной полярности и добиваются того, чтобы при постоянной силе тока в центральном электроде А 0 сохранялось равенство потенциалов в электродах А 0, А 1, А 2 ; • Этого можно добиться, если поддерживать разность потенциалов между парами M 1 N 1, M 2 N 2 равной нулю путем изменения силы экранного тока; • В этом случае потенциалы А 0, А 1, А 2 будут равны, ток не сможет течь вдоль скважины и направится сфокусированным пучком в горные породы.
Характерные размеры семиэлектродного зонда • Длина зонда L=O 1 O 2 – расстояние между серединами интервалов M 1 N 1 и M 2 N 2; • Общий размер Lобщ=A 1 A 2; • Соотношение длины L и общего размера Lобщ семиэлектродного зонда определяет параметр фокусировки зонда q=(L общ - L)/L; • С увеличением параметра фокусировки q уменьшается влияние ближней зоны (скважины и зоны проникновения фильтрата бурового раствора), но возрастает влияние мощности пласта на кажущееся сопротивление.
Примеры для семиэлектродных зондов, применяемых на практике: • зонд с большим радиусом исследования A 11, 1 N 10, 2 M 10, 2 A 00, 2 M 2 0, 2 N 21, 1 A 2, имеющий g=4; • зонд с меньшим радиусом исследования A 10, 5 N 10, 2 M 10, 3 A 00, 3 M 20, 2 N 20, 5 A 2, имеющий q = l, 5.
Кажущееся сопротивление вычисляют по формуле ρк=К ∆U/J 0 • где К – коэффициент зонда, вычисляемый по специальной формуле; • ∆U – разность потенциалов между одним из измерительных электродов М 1 или N 1 и удаленным электродом; • J 0 – сила тока в центральном электроде А 0.
Схема с трехэлектродным зондом
• Представляет из себя длинный цилиндрический электрод, разделенный двумя изолирующими промежутками на три части: небольшой по длине центральный электрод А 0 и два длинных симметричных экранных электрода А 1 и А 2; • Через электроды А 0, А, и А 2 пропускают электрический ток одной полярности; • Силу тока, текущего через экранные электроды, регулируют так, чтобы разность потенциалов между тремя электродами была равна нулю;
Характерные размеры трехэлектродного зонда • Длина L, равная расстоянию между серединами изолирующих промежутков; • Общая длина Lобщ=A 1 A 2.
Типичные кривые рк, полученные по методу экранированного заземления на модели одиночных пластов высокого удельного сопротивления
Для определения границ пластов по кривым семиэлектродного зонда • находят точки максимального градиента рк (точки перегиба кривой), которые приурочены примерно к половине высоты аномалии; • От этих точек в масштабе глубин откладывают вниз и вверх расстояние, равное половине длины зонда; • Параллельные прямые линии, проведенные на этих глубинах, укажут положение кровли и подошвы пласта (рисунок, а).
Границы пласта по кривым трехэлектродного зонда определяют • По началу наиболее крутого подъема и окончанию спада кривой рк, т. е. на уровне основания аномалии (рисунок, б).
• При отсутствии зоны проникновения в пласте и при небольшом понижающем проникновении раствора (рпп<рп) кажущееся сопротивление пропорционально истинному сопротивлению пласта; • Повышающее проникновение раствора (рпп>рп) оказывает большое влияние на кажущееся сопротивление; • При глубоких проникновениях рк практически не зависит от удельного сопротивления пласта.
Задачи БК • Целесообразно применять при исследованиях скважин, заполненных соленым раствором (р0<0, 1 Омм); • Для изучения разрезов, сложенных плотными горными породами с высоким удельным сопротивлением. • В этих условиях метод позволяет более детально, чем обычный метод КС, произвести расчленение разреза, точнее определить удельное сопротивление пластов.
Скачать презентацию Определение удельного сопротивления пород методом БЭЗ
БК с фокусировкой тока.ppt