31. Метод потенциалов собственной поляризации (пс). Естественные электрические поля в скважинах. Обработка и интерпретация диаграмм пс. Выделение пластов-коллекторов.

Метод потенциалов собственной поляризации основан на изучении естественных электрических полей, возникающих в породах, в результате физико- химических процессов и измерении потенциалов этих полей. Образование естественных электрических потенциалов в скважинах связано с физико-химическими процессами, протекающими на границе раздела между скважиной и горной породой и внутри горных пород.

Литологическая интерпретация диаграмм ПС затруднена, т.к естественное электрическое поле зависит от многих факторов. Чаще всего против глинистых пород наблюдаются положительные аномалии потенциала ПС, а около пористых проницаемых пластов- отрицательные. Слабыми аномалиями отличаются массивные, плотные, плохо проницаемые песчаники, известняки, изверженные породы.

Песчаный пласт не оказывает влияния на процесс диффузии и на движение ионов. Против песчаного пласта менее концентрированный буровой раствор заряжается отрицательно, песчаник, насыщенный соленой пластовой водой, - положительно. Далее, вместо того, чтобы учитывать 2 других контакта (песчаник - глина и глина - буровой раствор) будем считать, что имеет место контакт пластовой воды с буровым раствором через глину, которая играет роль мембраны. Поскольку глина не пропускает анионы (-) и пропускает катионы (+), то очень скоро раствор меньшей концентрации заряжается положительно по отношению к более концентрированному. Таким образом, раствор в скважине против глин приобретает положительный заряд, против песчаников - отрицательный. Такое распределение знаков ПС, наблюдающееся при условии с₀ <с_в, носит название "прямого поля" ПС.

При обратном соотношении с₀ > с_в имеет место "обратное поле" ПС, когда глины в скважине выделяются положительными, а песчаники -отрицательными потенциалами.

32. Искажения и помехи в методе пс

Недостатком этого способа является невозможность оценки качества измерения потенциала собственной поляризации (ПС), так как в указанном способе измеряется разность потенциалов поля постоянного тока при включенном постоянном электрическом поле, в то время как каротаж собственной поляризации осуществляют при выключенном постоянном электрическом поле, т.е. в естественном поле собственной поляризации горных пород.

Известны также способы каротажа собственной (самопроизвольной) поляризации (ПС), включающие измерение потенциала ПС, его первой и второй разностных производных на оси скважины и определение по результатам измерений границ раздела пластов [3, 4].

К недостаткам этих способов следует отнести принципиальную невозможность оценки качества измерения потенциала ПС по его первой и второй разностным производным и некорректность процедуры восстановления потенциала ПС по производным. Искажения и помехи в методе ПС. Искажения могут быть вызваны не постоянством электродной разности потенциалов. Простота эл.схемы СП является с одной стороны,достоинством метода,а с другой-недостатком. Недостаток в том,что вход регистратора в схеме СП открыт для разнообразных помех.

По физ.природе выделяют следующие виды этих помех:поляризация электродов (Искажения кривой ПС из-за намагниченности лебедки),потенциаля гальванокаррозии,потенциалы трибополяризации,потенциалы осождения и потециалы блуждающих токов.

33. Какую информацию о разрезах горных пород, вскрытых скважиной, может дать геофизический метод собственных потенци­алов? Как по кривой метода собственных потенциалов выделить кол­лектор в разрезе скважины?

.Интерпретация диаграмм ПС. Качественная интерпретация диаграмм ПС заключается в литологическом расчленении разрезов скважин. Наилучшие результаты дает метод ПС на песчано-глинистых разрезах, породы которых обладают различной адсорбционной активностью.При прямом поле ПС (с_о<с_в) глины характеризуются положительными, а песчаники - отрицательными аномалиями ПС.Определение глинистости коллекторов по ПС основано на зависимости адсорбционной активности, а, следовательно, и глубины аномалии ПС над коллекторами от содержания в них глинистого материала. Для определения используют эмпирические зависимости относительной амплитуды аномалии а_ПС от глинистости.Определение пористости по ПС также основано на использовании статистической связи между коэффициентом пористости К_п и амплитудой аномалии ПС, установленной путем сопоставления диаграмм ПС с результатами лабораторных исследований керна.Благоприятными условиями для применения этого способа является постоянство минерализации пластовых вод, однородный состав глинистого цемента и отсутствие карбонатного цемента в исследуемом разрезе.Определение пористости по ПС имеет все недостатки, свойственные методам, использующим статистически установленные связи, и в настоящее время используется редко.

Кроме рассмотренных здесь задач, метод ПС может быть использован еще и для определения пластовых давлений по фильтрационным потенциалам

34. Метод потенциалов выз­ванной поляризации (ВП). В методе потенциалов вызванной поляризации (ВП) используют свойства горных пород поляризоваться при протекании через них постоянного поляризующего электрического тока. В горных породах после выключения поляризующего тока в течение некоторого времени наблюдается убывающее электрическое поле, известное под названием поля вызванных потенциалов.

Природа вызванных потенциалов недостаточно изучена. Однако большинство исследователей находят, что в горных породах, обладающих ионной проводимостью (практически все осадочные породы), вызванные потенциалы возникают за счет электрокинетических яв­лений, происходящих на границе электролит - непроводящая среда под воздействием электрического поля.

Для измерения вызванных потенциалов обычно используют четырехэлектродный зонд (например, В5, ОАО, 04М0, 04А). Раздвоенный электрод А и электрод В служат для пропускания электрического тока. Электрод М, покрытый слоем перфорированной резины для устранения помех за счет поляризации самого электрода, и обычный электрод N на поверхности служат для измерения разности потенциалов. Схема измерений устроена так, чтобы в скважину пропускался прерывистый электрический ток. В промежутках между импульсами тока преобразователь замыкает цепь MN, и совместно с потенциалами собственной поляризации прибор Г₁ регистрирует вызванные потенциалы. Одновременно с этим второй прибор Г, регист­рирует разность потенциалов, наблюдаемую между электродами М и TV в момент протекания поляризующего тока. Метод ВП перспективен для выделения нефтяных пластов, обводнившихся в процессе разработки пресной водой. Метод ВП используют также для выделения углей при изучении разрезов угольных скваж.