В скважинах, бурящихся на нефть и газ, потенциалы пс возникают в основном благодаря диффузии ионов солей на контакте двух сред, содержащих растворы различной концентрации.

На контакте свободного раствора, например фильтрата глинистого раствора с удельным сопротивлением ρф, с пористой средой, насыщен­ной раствором другой концентрации (пластовой водой с удельным сопротивлением ρв), возникает диффузионно-адсорбционный потенциал Ем, который, как и при контакте свободных растворов, приблизительно пропорционален логарифму отношения удельных сопротивлений рас­творов:

Рис. 4.5.6. Схема самопроизвольной поляризации в скважине:

в—минерализация пластовой воды больше минерализации промывочной жидкости; б — минерализация пластовой воды меньше минерализации промывочной жидкости. 1— песчаник; 2 — глина; 3 — токи ПС; 4 — график э. д. с. ПС; 5 — график ПС на границе пластов, обладающих равными адсорбционными способ­ностями (двух глинистых или двух песчаных пластов).

Потенциалы ПС в скважине могут возникать также в результате фильтрации промывочной жидкости в проницаемые пласты. Поровые каналы этих пластов образуют систему радиальных капилляров, через которые под действием перепада давлений в скважине и пластового продавливается промывочная жидкость. Это приводит к появлению на концах капилляров разности потенциалов Еф, называемой фильтрационным потенциалом.

Величина Еф пропорциональна удельному сопротивлению фильтрую­щейся промывочной жидкости и перепаду давлений ∆P.

Знак фильтрационного потенциала определяется направлением движения жидкости. Если гидростатическое давление столба промывоч­ной жидкости превышает пластовое давление, что обычно наблюдается в скважинах, стенка скважины против проницаемого пласта заряжается отрицательно.

Величина фильтрационных потенциалов обычно невелика и для проницаемых пластов составляет единицы милливольт на 1 МПа перепада давления при удельном сопротивлении раствора 1 Ом-м. Вследствие незначительной величины Еф наблюдаемые в скважинах потенциалы ПС обычно относят к потенциалам диффузионного происхождения.

Интерпретация диаграмм ПС. На диаграмме ПС нулевая линия отсутствует. Поэтому за условный нуль отсчета потенциалов ПС принимают линию глин — прямую, проведенную параллельно оси глубин через участки кривой ПС, соответствующие пластам глин. При ρф> ρв линия глин проходит по участкам кривой ПС с максимальными значениями потенциалов ПС. Против неглинистых пластов она отклоняется от линии глин в сторону отрицательных значений потенциалов ПС, образуя симметричные относительно середины пластов минимумы (отрицательные аномалии).

Когда ρф<ρв (этот случай встречается значительно реже), линия глин проходит по участкам кривой ПС с минимальными значениями потенциалов ПС. Против неглинистых пластов на кривой ПС наблю­даются симметричные относительно середины пластов максимумы (положительные аномалии).

При литологическом расчленении разрезов скважин по диаграммам ПС руководствуется следующим. В песчано-глинистых отложениях на кривой ПС наибольшими отрицательными аномалиями (при ρф> ρв) отмечаются неглинистые и слабоглинистые пески, песчаники, алевриты и алевролиты. Глины и сильноглинистые песчано-алевритовые породы отмечаются на кривой ПС большими показаниями, совпадающими с линией глин или близкими к ней. Песчано-алевритовые породы с промежуточными значениями глинистости отмечаются отрица­тельными аномалиями, амплитуда которых меньше, чем для неглинистых пород.

В интервалах залегания прослоев каменного угля в результате окислительно-восстановительных процессов на контакте с промывочной жидкостью возникают э. д. с. с положительным знаком в промывочной жидкости. Поэтому прослои угля отмечаются на кривой ПС положитель­ными аномилиями относительно линии глин.

В карбонатном разрезе наибольшими отрицательными аномалиями на кривой ПС характеризуются неглинистые известняки и доломиты независимо от их пористости. Максимальные показания соответствуют глинам, а также известнякам и доломитам с наибольшей глинистостью, когда глинистая фракция полностью заполняет поровое пространство карбонатного скелета породы. Промежуточными показаниями на кривой ПС отмечаются карбонатные породы со средними значениями глини­стости.

Электромагнит­ный каротаж (ЭМК)

Индукционный каротаж – ИК.

Индукционным каротажем (ИК) изучают удельную электропроводность горных пород. В отличие от других электрических методов ИК пригоден для исследования скважин, пробуренных как с обычными пресными, так и с непроводящими (на нефтяной основе) растворами.

Через одну генераторную катушку пропускают переменный ток с частотой в несколько десятков килогерц. Переменное магнитное поле, создаваемое этим током, индуцирует в окружающих породах вихревые токи кольцевого направления. Последние, в свою очередь, создают вторичное магнитное поле, которое наводит электродвижущую силу