7.8 Вопрос
Методы потенциалов самопроизвольной поляризации (ПС) Методы потенциалов самопроизвольной поляризации горных пород основаны на изучении естественных электрических полей в скважинах. Естественные поля возникают в результате электрической активности диффузионно-адсорбционного, окислительно-восстановительного, фильтрационного и электродного характера. (см выше).
Зондом для измерения собственных потенциалов служат свинцовые приемные электроды. Работы в методе ПС чаще выполняются способом потенциала, то есть установкой, состоящей из одного неподвижного приемного электрода N, заземленного вблизи устья скважины, и второго электрода M, перемещаемого по скважине (рис. 7.4, а). Иногда, особенно при наличии электрических помех, запись ПС ведется способом градиента потенциала. В этом случае оба приемных электрода M и N передвигаются по скважине, а расстояние между ними остается постоянным (1 - 2 м).
|
Рис. 7.4. Схема каротажа ПС способом потенциала с полуавтоматической регистрацией: а - схема установки: 1 - блок-баланс, 2 - лебедка с коллектором, 3 - милливольтметр, 4 - регистратор, 5 - лентопротяжный механизм, соединенный гибким валиком (6) с роликом блок-баланса, 7 - диаграммная бумага, 8 - карандаш; б - диаграмма естественных потенциалов по стволу скважины: I (почва) и III (известняки) - пласты со слабой электрохимической активностью, II (суглинки) и V (глины) - пласты с положительными аномалиями ПС, IV - пласт с отрицательной аномалией ПС, характерной для проницаемых слоев |
Вид диаграмм ПС. Диаграммы методов ПС характеризуют изменения соответст-
вующих потенциалов — диффузионно-адсорбционных, фильтрационных, электродных
в зависимости от глубины скважины. Наибольшее распространение получили методы,
основанные на диффузионно-адсорбционной активности. Их диаграммы приведены на
рис. 7.3. Видно, что в качестве нуля на них условно выбирают положение, соответст-
вующее максимальному положительному отклонению,— линию глин. Отсчет берут
справа налево. Следовательно, амплитуда ПС в чистых глинах равна нулю.
Диаграммы изменения ЭДС называют статическими. Протекание токов между
участками с различными потенциалами приводит к тому, что фактические диаграммы
отличаются от статических так же, как разность потенциалов на электродах источника
электрического тока отличается от его ЭДС. Все факторы, способствующие увеличе-
нию тока (повышение минерализации промывочной жидкости, увеличение диаметра
скважины, а также снижение мощности исследуемого пласта), приводят к увеличению
расхождения между фактическими и статическими диаграммами. При чрезмерно соле-
ных промывочных жидкостях или пластах очень малой мощности (в 2 раза и более
меньших диаметра скважины) расхождение может оказаться столь большим, что метод
становится неэффективным. В благоприятных условиях можно восстановить статиче-
скую диаграмму по известной фактической.
Метод ПС является одним из основных электрических методов при исследовании
разрезов нефтегазовых скважин. Он включен также в обязательный комплекс исследо-
ваний инженерно-геологических и гидрогеологических скважин. Для изучения рудных
и угольных скважин используют методы гальванических пар (МГП) и электродных по-
тенциалов (МЭП).
Стандартный каротаж в комплексе с индукционным, радиоактивным, акустическим и другими методами ГИС предназначен для решения следующих основных геологических задач:
- литостратиграфическое расчленение разрезов с возможностью построения детальной литостратиграфической колонки;
- определение однородных и неоднородных по строению и свойствам пород интервалов разреза;
- предварительное выделение проницаемых пластов и покрышек (установление их толщин, строения по однородности);
- предварительное выделение нефтегазонасыщенных пластов и оценка характера насыщения коллекторов;
- предварительное выделение контактов пластовых флюидов (ВНК, ГВК, ГНК) в однородных коллекторах и прогноз фазового состояния углеводородов в пластовых условиях;
предварительное выделение эффективных нефтегазонасыщенных толщин;
контроль технического состояния ствола скважины (в открытом стволе и в колонне).