2. Электрические методы исследования скважин (электрокаротаж)
2.1. Понятие кажущегося сопротивления (ес)
В случае нахождения точечного источника тока в однородной изотропной среда с удельным сопротивлением р распределение токовых дивив и эквипотенциальных поверхностей во всех направлениях будет одинаковым (симметричным).
Такая симметрия нарушается при наличии границы разреза двух сред с удельным сопротивлением 2 и 1. При 2 > 1 токовые линии будут "отражаться" границей раздела при нахождении источника в среде 1 или "втягиваться" средой 2 при нахождении источника в среде I. Очевидно, что при этом будет искажаться, и форма эквипотенциальных поверхностей электрического доля заземления А. В реальных геологических средах эти искажения будут несравненно еще более сложными.
Тем не менее, и в случае неоднородной среда пользуются формулой (2.6), полученной ранее для однородной среды, но определяют по ней не истинное удельное сопротивление горных пород, а некоторую "осредненную" величину, называемую кажущимся удельным электрическим сопротивлением горных пород:
к = К * AU / I [Ом*м] (2.8).
где К - коэффициент зонда.
К
оэффициент
трехэлектродного зонда вычисляют но
формулам:
К = 4*π*AM*AN/MN - для однополюсного зонда,
К = 4* π *АM*BM/АВ - для двухполюсного зонда.
В однородной среде к равно (удельному сопротивлению). В неоднородной среде рк зависит от многих величин: типа и размера зонда, которым проводят измерения, расположения зонда относительно изучаемого пласта, удельного сопротивления пласта и его мощности, удельного сопротивления вмещающих пород, удельного сопротивления нарушенной части пласта, примыкающей к скважине, диаметра скважины и удельного сопротивления бурового раствора.
Чем выше неоднородность среды, тем больше к отличается от .
2.2. Боковое каротажное зондирование (бкз)
Важнейшей задачей электрокаротажа в нефтяных и газовых скважинах является определение удельного электрического сопротивления пластов П по К. Поскольку П является исходной величиной для определения коэффициентов нефтегазонасыщенности и коллекторских свойств продуктивных пластов
Определить
П
по результатам каротажа со стандартным
зондом КС можно только в очень редких
благоприятных условиях: пласт имеет
достаточно большую мощность и проникновение
промывочной жидкости отсутствует. В
реальных условиях
к
зависит от целого ряда причин, в том
числе от удельного сопротивления
вмещающих горных пород, диаметра и
проводимости зоны проникновения. Поэтому
к
стандартного или другого специального
зонда КС будет сильно отличаться от П.
Наиболее точно в этих условиях П может быть подучено по результатам БКЗ, которое заключается в проведении в исследуемом интервале глубин измерений с несколькими зондами различной длины одного типа (градиент-зондами или потенциал-зондами).
Принципиальная возможность оценки п и ЗП методом БКЗ основана на том, что эти зонда имеют разный радиус исследований, поскольку имеют различную длину. Так, например, К малого зонда определяется, в основном, удельным сопротивлением ближайшего к нему участка среды (скважиной и примыкающей к ней частью пласта). На К, измеренные большим зондом, основное влияние оказывает удельное сопротивление удаленных от зонда участков среда и практически не зависят от диаметра скважины, С и ЗП.
При БКЗ применяют комплект кровельных или подошвенных градидиент-зондов длиной, равной от 2-х до 30-ти диаметров скважины(dc), причем длина зондов в комплекте последовательно увеличивается в 2 раза от минимального до максимального зонда. Одним из зондов, входящих в комплект БКЗ, проводят стандартный каротаж КС. Для уточнения отбивки границ отдельных пластов комплект кровельных зондов дополняют подошвенным или наоборот.
Поскольку при интерпретации результатов БКЗ необходимо знать dc и С в пределах исследуемого интервала, то совместно с БКЗ обязательно в комплексе проводят кавернометрию и резистивиметрию.
По соотношению величин П и зп различают повышающее и понижающее проникновения фильтрата бурового раствора.
Повышающее проникновение (рис. а, б) вызывает повышение удельного электрического сопротивления в зове проникновения. В результате чего ЗП > П. Такое проникновение характерно для водонасыщенных коллекторов и наблюдается при бурении с буровым раствором, минерализация которого меньше минерализации пластовой воды.
Понижающее проникновение (рис. а, в) вызывает уменьшение удельного электрического сопротивления в зоне проникновения, при этом выполняется условие ЗП < П. Такое проникновение часто наблюдается в нефтенасыщенных пластах при фильтрации бурового раствора
(особенно с повышенной минерализацией).