Применение электрического каротажа обычными зондами и выбор стандартного зонда

Кривые кажущихся сопротивлений используются для сопоставления разрезов скважин, определения границ и глубин залегания пластов и характера их насыщения, определения местоположения водонефтяного контакта (ВНК).

Для облегчения сопоставления (корреляции) разрезов скважин по данным каротажа обычными зондами необходимо во всех скважинах одного и того же района производить измерения кривых рк одним или двумя одинаковыми стандартными зондами (выбранными с учетом геологических условий района). Стандартный электрический каротаж является обязательной операцией во всех без исключения скважинах.

Стандартный зонд обычно выбирают в начале бурения первых скважин. Менять в дальнейшем стандартный зонд нежелательно, так как это затрудняет использование фактического материала по старым скважинам. Стандартный зонд должен удовлетворять следующим требованиям: на кривой сопротивления должны четко выделяться границы пластов различного сопротивления; кажущиеся сопротивления не должны сильно отличаться от истинных удельных сопротивлений пластов. Для нефтяных и газовых скважин в качестве стандартных обычно применяют градиент-зонд длиной порядка 2,2—2,5 м, потенциал-зонд— 0,5—0,75 м. Диаграммы стандартного каротажа регистрируют по всему стволу скважины в масштабе 1 :500.

§ 5. Боковой каротаж

Под боковым каротажем (БК) понимают каротаж сопротивления зондами с экранными электродами, через которые пропускают ток в том же направлении, что и через основной токовый электрод. Наличие экранных электродов препятствует растеканию тока от основного электрода по скважине и обеспечивает направление его (фокусирование) непосредственно в пласт.

ЗОНДЫ БОКОВОГО КАРОТАЖА

Различают боковой каротаж, выполняемый трехэлектродным и многоэлектродными (семь, девять электродов) зондами (рис. 35)

ТРЕХЭЛЕКТРОДНЫЙ бОКОВОЙ КАРОТАЖНЫЙ ЗОНД (БК-3)

Этот зонд состоит из трех электродов удлиненной формы (рис. 35,а). Центральный (основной) электрод A₀ и расположенные симметрично относительно него два экранирующих электрода А₁ и А₂ представляют собой металлические цилиндры, разделенные между собой тонкими изоляционными прослойками.

Через электроды пропускают ток, который регулируется так, чтобы потенциалы всех трех электродов поддерживались одинаковыми. Это достигается двумя способами путем соединения основного электрода А₀ с экранными через малое сопротивление (г₀ = 0,01 Ом), которое используется также для измерения силы тока через центральный электрод; с помощью автокомпенсатора, регулирующего ток через экранные электроды так, чтобы ток I₀ через центральный электрод сохранился неизменным. Трехэлектродный зонд можно рассматривать как единое проводящее тело, в котором потенциалы всех электродов равны (U_А1 = U_A0= U_А2), а токовые линии основного электрода вследствие экранирования собираются в почти горизонтальный слой, имеющий форму диска (рис. 36,а).

Кажущееся удельное сопротивление определяется по разности потенциалов ΔU_КС между любым из электродов зонда и удаленным от них электродом N и рассчитывается по формуле (II.5). Результат измерения зондом бокового каротажа относят к середине электрода А₀.

В отечественной аппаратуре трехэлектродного БК разных видов применяется один и тот же зонд, который характеризуется следующими данными: длина зонда L = 0,18 м, длина центрального электрода А₀; общее размеры зонда L = 3,2 м (расстояние между внешними концами экранирующих электродов А₁ и А₂); диаметр зонда d_з = 0,07 м; ширина изоляционного промежутка 0,03 м. Коэффициент такого зонда К=0,24 м.

Коэффициент трехэлектродного зонда К рассчитывают, определяя потенциал поля удлиненного эллипсоида вращения в однородной среде, соответственно К=2πL/ln(2L_общ/d_з) = 2,73L/lg(2L_общ/d_з).

Распределение токовых линий зонда БК-3 в однородной среде показано на рис. 36, а.