45. Окислительно-восстановительные потенциалы.
ОВ ЭДС обусловлены различными хим и эл-хим реакциями, протекающими на контакте пород, имеющих электронную проводимость с окружающей средой., Такими породами являютсяпирит и и другие сульфиды, магнетит, графит, антрацит и различные метаморфизованные угли. Окислит-восстпотенциалы связаны с потерей электронов (окисление) илис приобретением их (восстановление). В разрезе нефт скв. ОВ ЭДС не имеет большого распространения.
46. Физические основы метода диэлектрической проницаемости.
Диэлектрический каротаж – электромагнитный каротаж, основанный на измерении кажущейся диэлектрической проницаемости г.п.εк, которая численно равна диэлектрической проницаемости однородной непроводящей среды, показания в которой равны показаниям в данной неоднородной среде с конечным сопротивлением.
Различают: ДИМ (диэлектрический индуктивный метод)
ВДМ (волновой диэлектрический метод) (ДК, ВДК)
ε – физическое св-во г.п., определяет характер э/м поля.
диэлектрики - вещества, которые электризуются в эл.поле и не проводят эл.ток.
поляризация: 1. смещения; 2. ориентационная; 3. структурная.
1.под действием эл.поля происходит смещение зарядов. Характерен для минералов, из которых состоят г.п. вызывается электронной, ионной и атомной поляризацией
2.связана с наличием в диэлектрике полярных молекул и сопровождается ориентацией диполей в направлении эл.поля. Для воды, нефти и др полярных жидкостей.
3.характерна для неоднородных многофазных сред. Связана с движением ионов на межфазовых границах разделов.
1 и 2 протекают быстро, 3 требует больше времени.
ε = 1 + 4 П*а (П – Пи; а – поляризуемость среды)
ε показывает во сколько раз напряженность э/м поля Е в диэлектрике меньше напряжения поля в вакууме D
ε а = D/Е [Ф/м]; ε относ = ε а/ ε 0 ε относ >1
ε = 4 – 10 – для породообразующих минералов.
ε = 2 – 6 – для нефти, зависит от газового фактора
ε = 1 – 2 – для газа
ε воды мало зависит от минерализации.
При увеличении t ε воды уменьшается, тк тепловое движение дезориентирует молекулы в пространстве.
εп зависит от кол-ва воды в поровом пространстве. εп определяется составом и объемом входящих в г.п. компонентов ε гидрофильных пород выще ε гидрофобных.
ε вп = ε в *Кп+ ε ск *(1 – Кп) – неглинистая водонас порода
ε п гл= ε в *Кп+ ε гл *Кгл + ε ск *(1 – Кп - Кгл) – глинистая водонас
ε нп(гп) = ε фл *Кп+ ε ск *(1 – Кп) – н/г насыщенная порода
ε фл = ε в *Кв+ ε н(г) * Кн(г)
Принцип измерения ДИМ
Г – генератор, У – усилитель, И, Г – измерительная и генераторная катушки.
ε*w – плотность токов смещения
δ – плотность токов проводимости.
Вихревые токи – сумма токов проводимости и токов смещения.
f – 15 – 20 МГц.
Недостатки: сильное влияние на показания оказывают скважина, электропроводность и диэлектрическая проницаемость.
ВДМ
3 катушки. f 40 – 60 МГц. Высокие частоты. Уменьшение влияния скв. Способ основан на волновых представлениях о распространении э/м волны. Волна, возбуждаемая генераторной катушкой, распространяясь от источника, частично отражается от стенки скв, а частично распространяется в породы. э/м волна, отраженная от стенки скв быстро затухает. Это связано с небольшим d скв и низким уд сопротивлением промывочной жидкости. СЕ – база зонда = Δ Z. Трехкатушечный зонд исключает влияние скв.
Т.о в ВДМ изучаемый параметр Δφ – разность фаз. Регистрируемый параметр cos Δφ sinΔφ/2.
Еще в ВДМ изучаются амплитуды э/м волны (верт сост) hz1 и hz2.
Δφ = w*(√ (ε) /с) * ΔZ
С –скорость э/м волны
Выбор длины зонда основывается на характеристике затухания э/м волны в пласте и в скв. Радиус исследования 0,6 – 0,8м. чем выше ρ пород тем лучше условия для измерения ε, тем больше Rи. В скв заполненных растворами низк ρ информативность ВДК снижается. Лучшие объекты – разрезы, сложенные г.п. высоких ρ.