9.3. Геометрические факторы зон в системе пласт

Относительное влияние k-й цилиндрической зоны на показа­ния детектора на зонде Z определяется соотношением

, (9.202)

где

.

Величина I(R, Z) — показание детектора на зонде Z глубинного прибора, окруженного совокупностью сред, ограничен­ных цилиндрической поверхностью радиуса R (рис. 58, а). Если R<r_c зависимость I(R; Z) одинакова для пластов различного состава; при R>r_c показания растут с увеличением R, асимптотически стремясь к величине I(Z) =I_∞ (Z), регистрируемой в реальных условиях.

Рис.9.4 а,б Схема радиального насыщения показаний детектора медленных нейтронов (а) и геометрического фактора цилиндрического объема (б) в скважине и пластах различного водонасыщения m₁ и m₂ (m₁< m₂) r_пр — радиус при­бора; r_с — радиус скважины, I_с — «излучение скважины», G_c — геометриче­ский фактор скважины, R* — «геометрический» радиус исследования (по Д.А.Кожевникову).

Рис.9.5. Кривые глубинности для различных методов радиометрии скважин (по данным многих авторов, схематизировано).

1 — спектрометрический нейтронный гамма-метод по гамма-излучению неупругого рассеяния на ядрах ¹²С;

2 — плотностной гам­ма-гамма-метод; 3 — нейтрон-нейтронный метод по надтепловым нейтронам; 4 — нейтрон-нейтронный метод по тепловым нейтронам; 5 — метод наведенной активности (по излучению ²⁴Na); 6 —нейтронный гамма-метод; 7 — импульсный нейтрон-нейтронный метод

Величина G(R; Z)=I(R;Z)/I(Z) — геометрический фактор цилиндрического объема (бесконечной длины) конечного радиуса R. Зависимость G(R; Z) изображает­ся кривой насыщения (рис. 58,6). Как видно из рис. 58, геометрический фактор скважины зависит не только от ее диаметра (и диаметра глубинного прибора), но также от размера зонда и от свойств пласта. Сказанное справедливо не только для геометрического фактора скважины и пласта, но и для геометрических факторов других промежуточных зон. В свою очередь, G-фактор пласта определяется свойствами и радиальными разме­рами остальных зон (а также размером зонда Z, которым производятся измерения).

Амплитудные и декрементные интерпретационные модели.

Пространственные геометрические факторы используются при решении прямых и обратных задач различных методов ГИС. Различаются два типа интерпретационных моделей: амплитудные и декрементные.

При отсутствии в скважинном приборе внешнего источника поля измеряемый в скважине сигнал ε является суммой сигналов ε_k, обусловленных отдельными зонами системы скважина-пласт:

(9.203)

где ε_k, — сигнал, измеряемый при заполнении всего простран­ства веществом со свойствами k-й зоны Ω_k —

Ω_k=K ε_{k .}

Понятия «размер зонда», «время задержки» у «пассивных» методов отсутствуют, а величина К («коэффициент зонда») является метрологической характеристикой измерительного прибора. Определяемый эффективный параметр Ω* связан с истинными параметрами сред Ω_k и их геометрическими (не зависящими от физических свойств) характеристиками G_k со­отношением

. (9.202’)

Это — амплитудные модели.

В силу соотношения (9.202) для активных методов радиометрии свойство аддитивности выполняется не относительно амплитуды поля, а относительно его пространственного или временного декремента. Это — декрементные модели. Кроме того, выступающие в (9.202) геометрические факторы G_k отдельных зон зависят не только от геометрических, но и от физических характеристик системы скважина — пласт.