Электрические методы каротажа на постоянном токе КС (каротаж сопротивлений), метод самопроизвольной поляризации ПС и резистивиметрия

Лекция 1

Электрические методы каротажа на постоянном токе КС(каротаж сопротивлений), метод самопроизвольной поляризации ПС и резистивиметрия.

Методы КС основаны на физической способности горных пород в естественных условиях проводить (пропускать) через себя электрический ток. Есть горные породы которые плохо пропускают через себя электрический ток – их называют высокоомные, т.е. они обладают высоким удельным электрическим сопротивлением(у.э.с.). Это изверженные и метаморфические горные породы у.э.с.  500-10000 ом.м., осадочные горные породы карбонатного типа –известняки, доломиты, каменная соль необводненные и малоглинистые у.э.с. 100-1000 ом.м.. Также плохо проводят электрический ток нефть и газ.

Хорошо проводят электрический ток, т.е. обладают низким удельным электрическим сопротивлением ( дальше будем употреблять сокращенное - сопротивление) глины, суглинки, супеси, минерализованные воды и соответственно горные породы с высокой пористостью, кавернозностью и трещиноватостью, насыщенные этими минерализованными водами, сопротивление этих горных пород 0.1-100 ом.м. 

Методы КС имеют огромное количество модификаций, одни методы отмирают, но взамен появляются новые и совершенствуются старые. Подробно изучать каждый метод нет такой необходимости, это задача непосредственных Исполнителей каротажа, Заказчик должен не закопаться в мелочах: названиях методов, какой зонд градиент или потенциал применять и т.д., а иметь целостную, качественную и объемную картину возможностей методов ГИС. Надо правильно увидеть возникшую проблему и наметить пути ее решения, а уже в деталях досконально должны разбираться непосредственные Исполнители работ ГИС. Поэтому основной упор в лекциях, а также лабораторных работах на реальные примеры – умение качественно читать каротажные диаграммы и научиться разговаривать с Исполнителями каротажа на их языке

Кратко перечислим основные группы методов КС, физическую сущность этих методов и их возможности:

1.Стандартный метод КС;

2. Боковой каротаж;

3. Боковое каротажное зондирование;

4.Микрокаротаж и микробоковое каротажное зондирование.

Остальные группы методов в нефтегазовой промысловой геофизике имеют очень ограниченное применение поэтому изучать их не будем.

Основным самым распространенным методом КС является стандартный электрический каротаж. Схема стандартного каротажа приведена на рис.1, а принцип работы и используемые зонды на рис.2

Рис.1.

На рисунке1 показана классическая схема стандартного каротажа, где совместно с КС выполняется метод самопроизвольной поляризации ПС. Рассмотрение метода ПС будет после ознакомления с методами КС.

Рис.2. Примеры используемых зондов в стандартном каротаже и как это отражается на каротажных диаграммах- кривых КС.

Боковой каротаж практически такой-же как и стандартный, основное отличие это использование экранов-дополнительных токовых электродов, которые фокусируют электрический ток перпендикулярно стволу скважины, т.е. токовые линии вместо эллипсоида( фигура похожа на шар) сжимаются в фигуру напоминающую летающую тарелку. Боковой каротаж позволяет более четко расчленять неоднородные интервалы, сложенные прослоями небольшой мощности и высокого сопротивления. Особенно эффективен боковой каротаж в скважинах заполненных сильноминерализованной жидкостью, а также наличием значительного количества мест в скважине забитых глиняной коркой. Используют 3-7 электродные зонды. В качестве примера кривой КС по боковому каротажу приводится современная каротажная диаграмма на рис.3.

Рис.3. Пример выделения нефтенасыщенных песчаников по результатам бокового каротажа

Следующей модификацией методов КС является БКЗ – боковое каротажное зондирование, Суть этих методов достаточно проста: изучают наиболее перспективный участок вдоль скважины электрическими зондами различной длины, причем каждый следующий зонд примерно в два раза длиннее предыдущего. Например: 0.25 метра, 0.5 метра, 1 метр, 2метра и 4 метра. Это только пример, Исполнитель сам исходя из тех задач которые стоят перед работами ГИС, а также из имеющегося оборудования выбирает длину зондов и технологию исследований, допустим подошвенные градиент зонды. На рис.4. приводится фотография и технические характеристики одного из зондов БКЗ.