Глава V'

МЕТОДЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЗАЗЕМЛЕНИЯ, РЕГИСТРАЦИИ ТОКА И ПОТЕНЦИАЛОВ ВЫЗВАННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ

¿Методы сопротивления заземления (СЗ) включают неэкра- нированный метод (метод одноэлектродных зондов СЗ), метод сопротивления экранированного заземления без автоматической фокусировки тока (СЭЗ), метод микрозондов СЭЗ без автома­тической фокусировки тока, метод СЭЗ с автоматической фоку­сировкой тока, метод микрозондов СЭЗ с автоматической фоку­сировкой тока, дивергентный метод, метод СЭЗ с применением аксиально фокусированных зондов.

В группу методов регистрации тока входят обычный токо­вый метод (ТМ). метод скользящих контактов (МСК) и экра­нированный токовый метод (ЭТМ).

Методы потенциалов вызванной поляризации состоят из обычного метода ВП и метода градиента ВП.

§ 15. Физические основы методов сопротивления заземления и регистрации тока

Методы сопротивления заземления основаны на изучении из­менения потенциала и_л заземления А, перемещаемого по раз­резу скважины (рис. 35, а). Величина £/₃ определяется полным сопротивлением заземления к_л и силой тока /, отдаваемой за­землением в окружающее пространство:

= (56)

Полное сопротивление заземления пропорционально эффек­тивному удельному сопротивлению р_Эф среды, окружающей за­земление:

Ял = /С₃р_9ф, (56')

где К₃ — коэффициент пропорциональности, зависящий от раз­мера и формы заземления.

Рис. 35. Схемы измерения кривых сопротивления заземления и тока.

а — нсэкраннроианный метод СЗ со сферическим заземлением; б — обычный токовый метод; в, г—метод скользящих контактов; —балластное сопротивление

В однородном безграничном пространстве сопротивление /?л пропорционально истинному удельному электрическому сопро­тивлению среды и зависит от геометрии заземлнтеля. В неодно­родном пространстве сопротивление заземления определяется усредненной величиной удельного эффективного сопротивления неоднородной среды, а также геометрией заземлителя. По В. Н. Дахнову эффективное удельное сопротивление — это удельное сопротивление такой фиктивной однородной среды, в которой сопротивление /?л имеет ту же величину, что и в дан­ной неоднородной среде.

Термины «эффективное сопротивление» и «кажущееся со­противление» близки по смыслу. Главное их различие состоит в том, что эффективное сопротивление всегда прямо пропорцио­нально удельному сопротивлению сред, находящихся вблизи за­земления, а кажущееся сопротивление, измеренное обычными зондами, может находиться не в прямой зависимости от сопро­тивления среды. Например, в пласте малой мощности высокого сопротивления (р_Пл>р»_м) эффективное сопротивление всегда выше сопротивления вмещающих пород (р_Эф>р_Вм). Кажущееся сопротивление, измеренное в этих условиях потенциал-зондом при ¿пз (^т- ^е- при рпл>р»м)» будет меньше удельного сопро­тивления вмещающих пород (р_к<р_Вм).

На основании (56) и (56') эффективное сопротивление

р*=к;с/,/л

где /С; = 1//С₃.

Величина рэф, как и р_к, зависит от удельных сопротивлений пласта, вмещающих пород, зоны проникновения, промывочной 74

жидкости, мощности пласта, диаметра скважины, диаметра зоны проникновения, типа и размера зонда, т. е.

Рэф^/СРпл» Рем» Рзп* Рр, ^с* ^ап» ТИП ЗОНДа).

Методы регистрации тока основаны на том, что величина си­лы тока в цепи заземления электрода А связана обратно про­порциональной зависимостью с сопротивлением заземления [см. формулу (56)]. Регистрация изменения силы тока в цепи с за­землением А позволяет судить об эффективном сопротивлении среды, в которой находится это заземление. Если заземление электрода А расположено в скважнне, а электрод В — на по­верхности, то сила тока в цепи А В выразится соотношением

/ = £/(2Я +Я_л), (57)

где £— напряжение источника тока; 11? — суммарное сопро­тивление части питающей цепи (кабеля, проводов, реостата, ис­точника питания и заземления В) (см. рис. 35, б).

При схема регистрации тока обеспечивает получе­

н

Г®-0

ие наиболее дифференцированных кривых, отражающих изме­нение сопротивления пород. При постоянных £ и 2/? изменение силы тока в цепи АВ будет полностью определяться сопротив­лением заземления электрода А, про­порциональным эффективному удель­ному сопротивлению среды.