Задание №1.

Метод естественного электрического поля. Физические основы метода, записываемые кривые и их интерпритация.

При электрическом каротаже изучают электрическое поле, созданное электрическим током, проходящим через точечные электроды в окружающей проводящей среде. Ток через электроды (А и В) обычно поддерживается источником, находящимся в питающей цепи.

Электродная установка или каротажный зонд, сохраняя расстояние между электродами во время измерения, движется по стволу скважины. Каротажный зонд характеризуется коэффициентом зонда К.

После рассмотрения элементов электрического поля, регистрируемого трехэлектродным каротажным зондом, становится ясным, что для определения удельного электрического сопротивления однородной среды нужно измерить разность потенциалов ΔU и, зная коэффициент зонда К и питающий его ток I можно рассчитать удельное электрическое сопротивление среды (породы) из следующей формулы:

ΔU = ρп · I / К →          ρп = К · ΔU / I

Для получения кривой изменения ρп по стволу скважины при постоянном значении I достаточно регистрировать изменение только ΔU по стволу скважины.

В природе мы встречаемся с многослойной и неоднородной средой (ствол скважины, зона проникновения промывочной жидкости в пласт, неоднородность и ограниченность толщины пластов и др.) и получаем некоторое условное, результирующее значение от всех влияющих на измеряемое удельное сопротивление исследуемого интервала различных факторов, которое носит название кажущегося удельного сопротивления (ρн или КС). Для определения ρн (КС) обычно исползуют флрмулу, справедливую для однородной среды:

ρк = К · ΔU / I

Результаты измерений кажущегося удельного сопротивления, как и ρп, представляют в виде кривой, показывающей изменение ρк по стволу скважины с глубиной (кривая КС).

Прохождение электрического тока в веществах, в том числе и в горных породах, обусловлено наличием двух видов проводимостей (электронной и ионной) в твердых телах и водных растворах солей.

Горная порода представляет собой сложный агрегат, состоящий из твердого скелета, поровое пространство которого заполнено водными растворами, нефтью и газом. Электрическая проводимость породы в большинстве случаев обусловлена наличием электропроводящих жидкостей в порах и каналах между твердыми частицами горных пород. Различные горные породы, пересеченные стволом скважины, имеют различный химический состав, различную минерализацию заполняющих поры и трещины водных растворов, и поэтому отличаются друг от друга значениями удельного электрического сопротивления. Его значение во многом характеризует насыщенность коллекторов (вода, нефть, газ), относительный объем пор, заполненных водным раствором солей (пористость), в связи с чем метод сопротивлений обязательно включается в стандартный комплекс исследований геологического разреза скважины.

Удельное сопротивление горных пород измеряется в ом-метрах и относится при измерениях к 1 м3 породы. Удельное сопротивление горных пород изменяется в широких пределах – от долей до нескольких тысяч ом-метров, в зависимости от наличия минерализации пластовой воды, заполняющей их поры и трещины. Повышение минерализации водных растворов ведет к уменьшению их удельного сопротивления за счет увеличения общего числа ионов в растворах.

Но, несмотря на это обстоятельство, в пределах одного района однотипные породы имеют близкие значения удельных сопротивлений. ............