Анализ бескернового изучения разрезов скважин по величине удельного сопротивления горных пород. Проведение исследования электрического поля в однородной изотропной среде. Характеристика основных требований, определяемых при выборе стандартных зондов.
Аннотация к работе
Искусственные электрические поля исследуют методами кажущегося сопротивления КС, в которых электрические поля образуются контактным путем, т. е. пропусканием тока через электроды.Обычно кажущееся удельное сопротивление среды, окружающей зонд, определяется по наблюденным значениям U, разности потенциалов ?U или напряженности электрического поля Е, созданного источником тока силой I. Связь между удельным электрическим сопротивлением (электропроводностью) изотропной среды, плотностью тока, напряженностью и потенциалом поля выражается соотношением где r - расстояние между источником тока и точкой, в которой определяется потенциал или напряженность электрического поля.Пусть в однородном изотропном пространстве, заполненном средой удельного сопротивления р, находиться точечный источник тока А силой I. Необходимо определить потенциал электрического поля в любой точке изучаемой среды на расстоянии r от источника тока, исключая точку А.Для замера сопротивлений пород, пересеченных скважиной, используют четырехэлектродную установку AMNB. Три электрода этой установки (A, M, N или М, А, В), присоединенные к концам кабеля и опускаемые в скважину, представляют каротажный зонд. Через электроды А и В, называемые токовыми, пропускают ток I, создающий электрическое поле в породе; при помощи измерительных электродов М и N регистрируют разность потенциалов ?U между двумя точками этого электрического поля, пропорциональную току I и удельному сопротивлению пород р.Электроды называются парными, если они включены в одну цепь - питающую (А и В) или измерительную (М и N), и непарными - электроды разных цепей. По измеряемой величине электрического поля и расположению электродов зондовые установки делятся на потенциал-зонды и градиент-зонды (Рис.5) Потенциал-зондами называются такие зонды, у которых расстояние между непарными соседними электродами AM мало по сравнению с расстоянием между парными электродами (MN и АВ), т.е. Установка названа потенциал-зондом потому, что в точке М измеряется потенциал электрического поля. Точка записи у потенциал-зонда условно расположена посередине между электродами А и М, хотя фактически потенциал фиксируется в точке М.От типа и размера зонда зависят радиус исследования метода КС, форма, амплитуда и дифференциация кривых, положение на кривой точек, соответствующих границам пласта, и т.д. поэтому для получения сопоставимых результатов в районе исследований измерения проводят с одним или двумя зондами, называемыми стандартными. Выбор стандартных зондов определяется следующими основными требованиями: 1) кривая КС должна быть достаточно дифференцирована по вертикали и, следовательно, должна выделить возможно большее число пластов в разрезе; На практике в качестве стандартного зонда обычно применяют зонд средней длины, который позволяет получить наиболее оптимальные данные об изучаемом геологическом разрезе. В районах, разрезы которых сложены преимущественно песчано-глинистыми образованьями, в качестве стандартного зонда чаще всего используют последовательный градиент-зонд.Дан продуктивный пласт мощностью 1.2 м с сопротивлением ?2.1=50 Ом*м и ?2.2= 30 Ом*м.Метод обычных зондов КС применяют при изучении геологических разрезов незакрепленных скважин, заполненных электропроводящей промывочной жидкостью, на нефтяных, газовых, угольных, рудных месторождениях, при поисках пресных и термальных вод, при решении инженерно-геологических задач. По кривой КС стандартного зонда выделяют границы пластов, определяют их мощности и глубины залегания, выделяют коллекторы и оценивают характер их насыщения, выявляют пласты нефти, газа, угля, руд и других полезных ископаемых.
План
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА КС
1.1 Электрическое поле в однородной изотропной среде