13. Резистивиметрия скв

Измеряет сопротивление БР. Резистивеметрия скв - определение УЭС жидкости, заполняющей скв (ρбр). Выполняется с помощью скв-ных резистивиметров. Р-метр представляет собой 3х или 4х электродный зонд небольшого размера, помещенный в спец.корпус, исключающий влияние ГП или ОК. Ч/з токовые эл-ды АиВ пропускают ток м/у измерительными эл-дами МиN, затем измерят разность потенциалов. УЭС жидкости (ρж) измеряется также как и в методах КС: ρж=Крез*∆U/I.

∆U-разность потенциалов, Крез – коэфф. Р-метра (опр-ся экспериментально в водном р-ре с известным УЭС).

Результатом исследований является кривая изменения УЭС жидкости с глубиной.

Область применения. Исследование выполняется как в открытом так и в обсаженном стволе, как при спуске, так и при подъеме. В открытом стволе для определения УЭС бур.р-ра (значение ρбр исп-т для количественной интерпретации БКЗ, индукционного каратажа). В обсаженных скв выполняется с целью оценки технического состояния скв, обнаружение мест притока пластового флюида, интервалов поглощения, мест нарущения целостности ОК. в скв и для определения типа жидкости.

14. Физические основы индукционного каротажа

И К является электромагнитным методом, основанным на измерении кажущейся удельной электрической проводимости горных пород. Индукционный каротаж отличается от каротажа обычными зондами и БК тем, что применим не только в скважинах, заполненных промывочной жидкостью проводящей ток, но и в скважинах с непроводящей жидкостью (нефтью и ПЖ, приготовленной на нефтяной основе), воздухом или газом.

Измерения при индукционном каротаже проводятся с помощью спускаемого в скважину глубинного прибора, состоящего из индукционного зонда 1 и электронной схемы 2.

В наиболее простом виде индукционный зонд состоит из двух катушек: генераторной (возбуждающей) Г и измерительной (приемной) И, расположенных на определенном расстоянии друг от друга на непроводящем стержне. Генераторная катушка подключена к генератору Г переменного тока, измерительная катушка – ч/з усилитель У и ч/з кабель подключения подведена к регистрирующему прибору РП, расположенному на поверхности.

Электронная схема прибора обеспечивает питание генераторной катушки, усиление и преобразование сигнала приемной катушки.

Переменный ток, протекающий по генераторной катушке, создает переменное магнитное поле, индуцирующее в окружающих породах вихревые токи, которые в свою очередь формируют вторичное магнитное поле в породах.

Прямое и вторичное магнитные поля индуцируют ЭДС в приемной катушке. Индуцированная прямым полем ЭДСявляется помехой и компенсируется различными способами. Созданная вторичным магнитным полем ЭДС (активная +реактивная ее составляющие) преобразуется, после чего ее активная составляющая передается по кабелю на поверхность, где регистрируется РП в виде диаграммы значений электропроводности. Единица измерения электропроводности сименс на метр (См/м).

σ=1/ρ=[См*м]или[мСм*м]

20 Зонды индукционного каротажа. Область применения ик

Конструктивно зонды индукционного каротажа выполняются 2-х катушечными и многокатушечными.

Обозначение зондов: (н-р, 4И1, 6Ф1)

Первое число – количество катушек,

Вторая буква – обычный (И) или фокусированный (Ф) зонд,

Третья цифра – длина зонда, м.

Длина зонда – расстояние м/у генер и измерит катушками. Т.записи – Lз/2.

Индукционный зонд – система из 3х-8и катушек: основных генераторных Г и измерительных И с наибольшим числом витков, компенсационных К и фокусирующих ФГ и ФИ для улучшения вертикальной и радиальной расчленяющей способности разреза скв. Число витков в катушках: в основных 120-150, фокусирующих 20-60, компенсационных 2-4.

Все катушки размещены соосно на непроводящем стержне (стеклопластик). От э/стат полей зонд защищен экраном. Зонд помещен в кожух, наполненный непроводящей Ж.

Назначение фокусирующей катушки – фокусировка ЭДС, наводимой в ГП.

Назначение компенсирующей катушки – компенсация прямой (первичной) ЭДС.

Результатом исследования индукционного является кривая изменения электропроводности с глубиной.

К ривая кажущейся удельной проводимости, регистрируемая в ИК, практически линейно отражает изменение проводимости среды. В среде с низкой э/проводимостью ЭДС прямопроп-а ее э/проводности. В среде с высокой э/проводимостью эта зависимость нарушается, т.к. вихр токи взаимод-т друг с другом – явление «скин-эффект». Чем выше частота тока и э/проводность среды, тем больше влияние скин-эффекта на показания метода. Поэтому индукционный каротаж эффективен в средах с высоким сопротивлением. Для каждой конструкции зонда граничные значения КС, при которых будет наблюдаться скин-эффект, будет свое, поэтому в документации есть ограничения, например, для зонда 4И1 – 2 Ом*м.

В индукционном методе измеряется эффективная электропроводность пород:

σэф=σбр*Вбр+σгл.корка * Вгл.корка + σзп *Взп+σп * Вп+σвм *Ввм

В – какое-то числа показывающие долю сигнала данного слоя в общем сигнале от среды, называются они метрическими факторами и в сумме они дают 1. Также на σэфф оказывают влияние dскв, Lз, конструкция зонда.

Область применения: 1) метод эффективен в разрезах с высоким сопротивлением до 50 Ом*м, выделяет Н, Г, Вносные пласты. 2) эфф-н в сквх заполненных токонепроводящей жидкостью. 3) входит в обязательный комплекс по всем нефтедобывающим районам страны. 4) при геологической интерпретации используется в комплексе с обычными методами КС, БК, БКЗ для оценки характеристики и коэффициента нефтенасыщения.

15. Причины возникновения естественного электрического поля в скважине: потенциалы диффузии, диффузионно-адсорбционные потенциалы, потенциал фильтрации, окислительно-восстановительный потенциал, электродные потенциалы.

М етоды потенциалов собственной поляризации ГП основаны на изучении естественного стационарного электрического поля в сквх, образование которого связано с физико-химическими процессами, протекающими на поверхностях раздела скв-породы и между пластами различной литологии. На поверхностях раздела образуются двойные электрические слои, различные потенциалы которых создают определенные величины напряженности Эл.поля между ГП и скв. Потенциалы СП пород создаются в результате следующих физико-химических процессах: 1) диффузии солей из пластовых вод в промывочную жидкость и наоборот; 2) фильтрации вод из промывочной жидкости в породы и пластовых вод в скв; 3) окислительно-восстановительных реакций, происходящих в породах и на контакте их промывочной жидкостью и металлами. Способность ГП поляризоваться под действием указанных физико-химических процессов называется естественной электрохимической активностью. В результате этих процессов возникают диффузионно-адсорбционные (Vда) фильтрационные (Vф) и окислительно-восстановительные (Vов) потенциалы. Величина и знак потенциалов (Vда), (Vф), (Vов) определяются соотношениями минерализаций пластовых вод и фильтрата промывочной жидкости, минеральным составом и структурой ГП и другими факторами. Измерение потенциалов естественного Эл.поля дает возможность получать информацию о литологии и о коллекторских свойствах пород по разрезу скв.

П отенциалы диффузии Пластовая вода находится в капиллярах. На границе твердой и жидкой фаз в капилляре образуется двойной электрический слой: положительные ионы адсорбируются твердой фазой и компенсируют отрицательный заряд, образующийся на поверхности твердого тела при его контакте с водой. Слой положительных ионов неоднороден. Та его часть, которая ближе к твердой фазе, неподвижна, удаленная же (диффузный слой) подвижна и адсорбированные в ней ионы также диффундируют в сторону меньшей концентрации, т.е. в сторону скважины. Центральную часть капилляра занимает электронейтральный канал, содержащий катионы и анионы. Следовательно, объемный заряд против содержащего капилляры пласта обусловлен разницей количества катионов, поступающих из диффузного слоя, и количества анионов, поступающих из электронейтрального канала

Диффузионно-адсорбционные потенциалы (ЭДС). Диффузионно-адсорбционные потенциалы (ЭДС) – контакт водонасыщенных сред. Пластовые и скважинные воды являются электролитами, поскольку в них присутствуют ионы растворенных солей. В подавляющем большинстве случаев — это ионы натрия и хлора. Ионы диффундируют в различных направлениях, однако результирующий поток диффузии направлен в сторону раствора меньшей концентрации, каким обычно является вода, составляющая основу промывочной жидкости. Анионы — ионы хлора — движутся быстрее, чем катионы—ионы натрия. Поэтому в скважине против содержащего пластовую воду коллектора ионов хлора оказывается больше, чем ионов натрия. Возникший объемный отрицательный заряд обусловливает наличие ЭДС, которую из-за происхождения называют диффузионной.

Фильтрационные потенциалы. При течении жидкости через горные породы возникают потенциалы фильтрации, происхождение которых также связано с наличием двойного электрического слоя и, в частности, его подвижной диффузной части. Поскольку ионы диффузного слоя подвижны, протекающая через капилляр жидкость увлекает часть ионов диффузного слоя, в результате чего сам капилляр заряжается положительно. В той его части, где за счет смещения диффузного слоя отрицательный заряд оказался нескомпенсированным, возникает отрицательный потенциал. При течении жидкости в пласт в скважине возникает отрицательный потенциал, при течении из пласта — положительный. Методы ПС, основанные на фильтрационной активности, применяют, главным образом, в гидрогеологических скважинах с целью выделения участков притока или поглощения жидкости.

Окислительно-восстановительный потенциал, редокспотенциал (овп, eh) - функция соотношения окисленных и восстановленных форм химических элементов в той или иной среде (почве, водном растворе, биологическом материале). ОВП характеризует степень окисленности компонентов среды и выражается, как правило, в милливольтах (мВ).

Электродные потенциалы. Катионы пород, обладающих электронной проводимостью (сульфидные руды, графит, антрацит), взаимодействуя с полярными молекулами воды, переходят в раствор. Поверхность пород заряжается при этом отрицательно, а раствор — положительно. Возникающую разность потенциалов называют электродной. В разрезах угольных и рудных скважин величина и структура естественного электрического поля в значительной степени обусловлена потенциалами электродного происхождения.