7.3.3 Індукційний метод

Для дослідження розрізу свердловин, яка заповнена непровідною промивною рідиною або повітрям, застосовується індукційний метод.

Вимірювання при індукційному каротажі проводяться з допомогою свердловинного приладу, який складається з індукційного зонда та електронної схеми. Найбільш простий індукційний зонд складається із двох котушок (двокотушковий зонд): генераторної Г та вимірювальної В, розміщених на певній віддалі одна від одної на непровідному стержні (рис. 7.9).

Рисунок 7. 9 Принципова схема індукційного каротажу

1 – приймальна котушка, 2 – генераторна котушка, 3 – кільцевий елемент породи з перерізом, що дорівнює одиниці площі, 4 - підсилювач, 5 – генератор, 6 – електронний блок зонда

Змінний струм, який протікає у генераторній котушці, створює змінне магнітне поле. Воно індукує в оточуючих породах вихорові струми. Ці струми в свою чергу створюють змінне магнітне поле в породі. Змінні магнітні поля індукують електрорушійну силу у вимірній котушці, яка пропорційна електропровідності гірських порід _п.

Крива, зареєстрована вздовж стовбура свердловини, характеризує зміну питомої електропровідності порід у розрізі.

В ІМ за одиницю питомої електропровідності приймають 1/(Омм) або См/м. На практиці використовують тисячну долю См/м – мСм/м.

Криві ІМ симетричні. Середини відхилень кривої при h1.5 м відповідають границям пласта. При h1 м крива виглядає звуженою проти пласта (рис. 7.10).

Рисунок 7.10 Розчленування розрізу за даними індукційного методу

Пласти питомого опору: 1 – високого, 2 – середнього, 3 – низького. Точки кривої 5Ф 1,2 відповідають границям пласта

За даними індукційного методу проводиться детальне розчленування розрізів свердловин, виділення водо-і нафтогазоносних пластів, визначення дійсного питомого опору порід, вивчення питомої електропровідності порід у напрямку перпендикулярному до їх нашарування, у комплексі з іншими методами дає змогу визначити коефіцієнти мікро-і макроанізотропії пластів.

7.3.4 Метод потенціалів викликаної поляризації гірських порід (вп)

Метод потенціалів викликаної поляризації базується на вивчені штучних вторинних стаціонарних полів, походження яких пов’язано з фізико-хімічними процесами, що протікають в породах в результаті дій електричного струму на поверхні розділу твердої і рідкої фаз.

Властивість гірських порід поляризуватися під дією зовнішнього електричного поля, а після зняття його створювати в оточуючому просторі вторинне електричне поле називається викликаною електрохімічною активністю порід. Її величина оцінюється безрозмірним параметром

,

де: U_ВП - різниця потенціалів викликаної поляризації; U – різниця потенціалів зовнішнього поляризуючого поля.

Величина А_В завжди менша одиниці і для основних осадових порід з іонною провідністю складає соті долі одиниці, а для порід з електронною провідністю (поліметалічні руди, графіт, вугілля) досягає 0,5.

Знак потенціалів ВП визначається знаком поляризуючого поля. Значення U_ВП зростає зі збільшенням питомої поверхні порід і зменшенням їх проникності.

Для вимірювання потенціалів ВП порід можуть бути використані одно-, дво- та чотириелектродні зонди.

При реєстрації кривої U_ВП сила струму живлення підтримується постійною і вибирається такою, щоб вплив потенціалів ПС порід на величину потенціалу ВП був найменшим.

У свердловинних умовах проти однорідних пластів спостерігаються симетричні аномалії викликаних потенціалів, амплітуда яких залежить від товщини пласта. Для пластів h12d_c впливом товщини пласта можна знехтувати. Точка реєстрації кривих – електрод М. Границі пластів встановлюються посередині амплітуди U_ВП.

Результати досліджень показують, що в піщано-глинистому розрізі найбільшою викликаною активністю характеризуються глинисті пісковики і алевроліти. Незаглинизовані піски і пісковики мають низьку активність. Чисті глини також характеризуються низькою викликаною активністю в зв’язку з наявністю в них високомінералізованої води. Проти вапняків і доломітів спостерігаються здебільшого високі потенціали викликаної поляризації, зумовлені значним питомими опором цих порід.

За даними методу ВП виділяються та вивчаються рудні тіла та вугільні пласти серед вміщуючих піщано-глинистих порід, які відрізняються високою поляризованістю (рис. 7.11). Найбільш ефективний метод при виявленні родовищ вкраплених сульфідних руд. На мідних та поліметалічних родовищах він дозволяє виявляти рудні тіла на віддалі 50-60 м від свердловини.

Метод ВП

І=100 мА

Рисунок 7.11 Крива методу викликаної поляризації

1 – пісковик; 2 – алевроліт, 3 – глини; 4 – вуглистий сланець; 5 – вугілля.