55. Электрические и электромагнитные методы исследования скважин

Электрический каротаж – это основной метод для изучения разрезов инженерно-геологических и гидрогеологических исследований скважин. На практике в основном применяются:

1) каротаж по методы сопротивлений (КС). Метод основан на расчленении пород по кажущемуся удельному электрическому сопротивлению. Измеряются при каротаже сила тока на AB и разность потенциалов на MN. Таким образом, применяют четырехэлектродную установку, но в скважину опускают 3 электрода. Различает градиент зонды и потенциал зонды. В градиент зонде расстояние между парными меньше, чем между непарными. В зависимости то расположения парных относительно непарных различают градиент зонды подошвенный и кровельный. Таким образом, градиент зонды применяются для выделения тонких пластов, а потенциал для пластов большой мощности.

2) резистивиметрический каротаж основан на измерении удельного электрического сопротивления бурового раствора или воды, заполняющей скважину с помощью специального прибора называемого резистивиметром. Прибор представляет собой 4-электродный зонд, помещенный в трубу изолятора.

3) каротаж потенциалов собственной поляризации (ПС). Метод основан на измерении естественных потенциалов, возникающих у пластов с разной электрохимической активностью. В этом методе работы выполняют зондом, который имеет только 2 электрода M и N. Измерения выполняют по методу потенциалов и градиент-потенциалов.

Особенность электромагнитного каротажа является то, что он выполняется в заполненных скважинах, не проводящих ток жидкостях. Самый распространенный метод электрокаротажа - это индукционный метод. Зонд индукционного электрокаротажа состоит из генераторной и приемной катушки.

Методы радиоактивного каротажа – это совокупность методов, основанных на изучении полей ионизирующих излучений ( в основном гамма квантов и нейтронов). Методы делятся на пассивные, основанные на регистрации естественного гамма-излучения) и активные, основанные на изучении вторичного излучения, возникающего при облучении горной породы гамма-квантами или нейтронами искусственного происхождения. Гамма каротаж основан на изучении разрезов скважин по интенсивности гамма излучения создаваемого горными породами, содержащими естественные радиоактивные элементы. Работы выполняют скважинными радиометрами, состоящими из зонда и пульта регистрации. На диаграммах гамма каротажа выделяют пласты с различной радиоактивностью. Максимумов выделяются породы с повышенным содержанием урана, тория, калия, а также магматические горные породы и глины.

Гамма-гамма каротаж основан на изучении интенсивности рассеянного гамма излучения, возникающего в результате взаимодействия искусственного гамма излучения с горными породами, окружающими ствола скважины. Интенсивность рассеянного излучения зависит от плотности горных пород и от эффективного атомного номера среды. Следовательно различают две разновидности гамма каротажа: селективный и плотностной гамма-гамма каротаж. Плотностной применяется для определения плотности горных пород. Селлективный применяется для определения содержания в горных породах некоторых элементов, таких как железо, литий, марганец и т.д.

Нейтронный каротаж основан на анализе реакции горных пород на их облучение нейтронами. Нейтронный каротаж делится на нейтрон-нейтронный каротаж и нейтронный гамма каротаж.

Акаустичекий каротаж основан на изучении упругих колебаний в звуковом и ультразвуковом диапазоне.