1. Методы низкочастотной электрометрии скважин (бк, бэз, мз)

Измерения _к основаны на том, что через исследуемую среду пропускают переменный электрический ток I низкой частоты (7 – 400 Гц) и измеряют разность потенциалов ∆U на заданном расстоянии от источника тока (токового электрода). Переменный ток используют с целью исключения влияния поляризации электродов. Единица измерения УЭС – омметр (Ом*м).

В общем случае _к определяется по формуле: _к = K*∆U/ I.

Выражение, переписанное ∆U = (I/K)*к (1) - является номинальной функцией преобразования аппаратуры электрометрии.

Наиболее распространенные комплексные приборы для калибровки аппаратуры низкочастотной электрометрии – К1А - 723 - М и К3 - 723.

1. Калибровка аппаратуры бэз

Диапазон измерений УЭС БЭЗ для градиент – зондов 0,2 – 5000 Ом*м, для потенциал – зондов 0,2 – 1000 Ом*м.

Калибровка и поверка измерительных каналов УЭС на основе градиент-зондов и потенциал-зондов выполняется либо с использованием эталонных электролитических моделей пластов, либо с использованием имитаторов УЭС. Часто для выявления утечек в электродах зондов используются контрольные скважины. Иногда такие скважины пытаются использовать и для калибровки градиент-зондов.

Эталонные модели пластов (стандартные образцы УЭС), представляют собой стальную емкость диаметром 8 м и глубиной 8 м (около 400 м³ воды), заполненную раствором хлористого натрия. Такая модель однородного пласта воспроизводит УЭС в диапазоне от 0,5 до 50 Омм.

Электролитическое моделирование позволяет контролировать весь измерительный канал, включая зонд, а также калибровку имитаторов УЭС. Но оно имеет два существенных ограничения:

1. существующие электролитические модели имеют ограниченные размеры, что не дает возможности контроля характеристик градиент-зондов длиной более 2 м;

2. приготовление электролита с удельным электрическим сопротивлением более 50 Омм на основе питьевой воды в большом объеме чрезвычайно затруднено. Поэтому калибровка с использованием стандартных образцов УЭС предусмотрена только в начале диапазона измерений и только для тех зондов, на которые влияние краевых эффектов ограниченных размеров электролитической модели пренебрежимо мало.

Имитаторы УЭС имитируют распространение электрического поля в бесконечной однородной среде, вызывая на выходе аппаратуры сигнал, эквивалентный сигналу от бесконечной однородной среды с заданным УЭС.

Имитатор УЭС выполнен в виде электрической цепи из магазинов сопротивлений, подключаемых к электродам A, M, N и B градиент - и потенциал – зондов (рис.1.1).

Рис. 1.1. Электрическая схема имитатора УЭС для калибровки аппаратуры БКЗ

Ф ункция преобразования имитатора УЭС для БЭЗ:

(1.2) ,

где К_зн – номинальное значение коэффициента зонда, указанное в документации на аппаратуру; R₁, R₂ и R₃ – значения электрического сопротивления, воспроизводимые магазинами сопротивлений.

В табличном виде эта функция преобразования имитатора УЭС для градиент - и потенциал-зондов представлена в табл. 1.

Таблица 1

Определение основной абсолютной погрешности аппаратуры выполняют в следующей последовательности:

• определяют действительное значение коэффициента зонда К_д :

К_д=4π(AM·AN)/(AN – AM) (1.3)

• определяют относительную погрешность коэффициента зонда:

δ_оз=100(Кд – К_н)/К_н ,% (1.4)

• к электродам подключают имитатор УЭС, выполняют однократные измерения УЭС, оценивают основную абсолютную погрешность:

∆_оi=ρ_i – ρ_эi (1.5)

• аппаратура признается пригодной к применению, если в каждой точке контроля выполняется неравенство:

| ∆_оi|<0,01ρ_эi[5+(ρ_в/ρ_эi - 1) – δ_оз] (1.6)

- верхнее значение диапазона измерений УЭС.