Электрометрические методы исследования скважин, страница 3

В вакууме c= 0, m=1. Величина магнитной восприимчивости  пород может быть как отрицательной (кварц, кальцит, ангидрит, галит, графит), так и положительной (осадочные породы, ферромагнитные минералы, многие метаморфические и магматические породы).

 Все породы подразделяются на: диамагнитные,  m < 1,  c< 0, парамагнитные;  m > 1,  c> 0;  ферромагнитные,  m >> 1, c> 0.

Диэлектрическая проницаемость. Диэлектрическая проницаемость (e) показывает, во сколько раз емкость конденсатора увеличится, если между его обкладками вместо воздуха поместить диэлектрик (непроводящий материал). Диэлектрическая проницаемость воздуха равна –1, воды – 81, скелета пород – менее 10. Таким образом, с увеличением влажности породы диэлектрическая проницаемость среды будет расти.

Электрохимическая активность. Под электрохимической активностью понимается свойство пород создавать естественные электрические поля. Поля могут возникнуть в результате окислительно – восстановительных реакций в породах, содержащих электронно-проводящие материалы, и вследствие диффузионно–адсорбционных и фильтрационных процессов в пористых водо-насыщенных породах. Электрохимическая активность меняется от нескольких милливольт до нескольких сот милливольт.

Поляризуемость.  Способность пород поляризоваться, накапливать электрическую энергию при пропускании тока, а затем выделять ее после отключения тока, называется поляризуемостью. Коэффициент поляризуемости:

где:  DU_BП  – разность потенциалов после отключения тока, DU – под действием пропускаемого тока между точками среды

Для пород с электронно-проводящими включениями (рудных)   h =10 – 40%; –  рыхлых, насыщенных пресной водой  h£  2 – 6 %.

Геоэлектрические параметры разреза. Любой геологический разрез состоит из набора горизонтов, пластов, формирующихся при различных условиях, поэтому имеющих различие: минералогическое, фациальное, текстурное и т.д. Все это приводит к тому, что электрические параметры каждого горизонта различны. Электрометрия дает возможность получить геоэлектрический разрез, т.е. удельное электрическое сопротивление горизонтов и их мощность. Геоэлектрический разрез трансформируется в геологический.

Удельное электрическое сопротивление породы – это электрическое сопротивление породы размера куба с длиной ребра 1 метр, если электрический ток протекает между двумя противоположными гранями. Известно, что удельное электрическое сопротивление проводника -r- рассчитывается по формуле:

 

 где: R – общее сопротивление проводника, r – удельное сопротивление, Р – площадь сечения, L – длина. Подставим размеры куба в формулу удельного сопротивления проводника и получим размерность единицы удельного электрического сопротивления породы.

r_уд. = Ом× (м²/м)=Ом×м

 Удельная электрическая проводимость породы (горизонта) – величина обратная удельному сопротивлению

1.2.  Физические основы методов сопротивлений

Постоянные искусственные электрические поля создаются электродами, подключенными к источнику постоянного напряжения. Между параметрами такого поля: силой тока – Ì на питающих электродах, разностью потенциалов - DU  на двух приемных электродах  MN и сопротивлением пространства существуют зависимости.

В основе теории постоянного тока лежит закон Ома: R=DU/Ì, с помощью которого определяют сопротивление проводника. С другой стороны, известно сопротивление проводника через его параметры:

где:   r– удельное  электрическое сопротивление проводника; L– длина проводника; P– сечение.