Электрометрические методы исследования скважин, страница 5

J = E/r = I/Р = I/4p× r²

 

Поле 2–х  точечных электродов (рис.1.4):  т.к.  AM = BN,                                               

Сопротивление заземления. Важное значение для понятия физического смысла исследований имеет параметр сопротивления заземления - R_з. Рассмотрим поле точечного источника вблизи электрода. Исследуем формулу:

При удалении от электрода площадь сферы, пересекаемая током, быстро возрастает. Вблизи электрода эта поверхность мала, поэтому согласно формуле, сопротивление среды вблизи электрода значительно и зависит от удельного сопротивления среды и площади поверхности контакта электрода со средой.

Сопротивление среды в ближней зоне электрода носит название сопротивления заземления. На этом участке среды происходят большие потери энергии и при одном и том же напряжении источника тока, величина тока может быть тем больше, чем меньше потери у электрода. Размещение приемных электродов в зоне сопротивления заземления приводит к влиянию сопротивления заземления на результаты измерения удельного сопротивления горизонтов разреза.

 Кажущееся сопротивление. Мы рассмотрели формулу определения сопротивления среды при однородном разрезе. Но реальная среда в большинстве случаев не однородна, поэтому измеряемое электросопротивление - r -  не равно удельному сопротивлению и носит название кажущегося сопротивления - r_k  -, измеряемого в Ом.м.

Зависимость кажущегося сопротивления от геоэлектрического разреза важна для работы методами электрометрии на постоянном токе. На этом основана возможность применения методов сопротивления для решения геологических задач. В зависимости от параметров геоэлектрического разреза происходит перераспределение плотности тока в нем. В хорошо проводящих горизонтах плотность тока выше, чем в плохо проводящих. Ток обтекает тело высокого сопротивления.

Величина кажущегося сопротивления зависит от параметров разреза охваченного измерительной установкой: удельного сопротивления горизонтов, составляющих разрез, их чередования, мощности, угла наклона, однородности. Все эти факторы ведут к изменению плотности протекающего электрического тока в различных точках среды, а соответственно, к изменению распределения электрических потенциалов в среде, что отражается соотношением  DU/Ì.

Изменение распределения электрического поля в связи с изменением расстояния между электродами в измерительной установке корректируется введением коэффициента установки - К. Исходя из этого, в однородной среде кажущееся сопротивление будет равно удельному, и величина его не будет изменяться в связи с изменением расстояния между электродами.

Измеряемое кажущееся сопротивление не будет меняться по величине в связи с изменением силы тока Ì, протекающего между электродами, т.к. синхронно будет изменяться разность потенциалов DU, а соотношение DU/Ì остается неизменным. Не будет изменений кажущегося сопротивления и в связи с изменением расстояния между электродами MN. Изменившееся в этом случае величина DU будет скорректирована изменением коэффициента К. Не будет изменений кажущегося сопротивления и при изменении сопротивления заземления электродов. В этом случае изменится величина регистрируемого тока Ìи пропорционально DU без изменения их соотношения DU/Ì.

Таким образом, измеренное кажущееся сопротивление среды в данной точке на данных размерах установки AMNB есть величина постоянная, зависящая только от параметров разреза и может быть замерена многократно в любое время, любым оператором. Расхождение показаний может изменяться только в пределах точности измерений, зависящей от точности расстановки электродов и погрешности измерительных приборов.