Тема 3.4. Метод кажущегося сопротивления (кс)

План

1. Сущность метода

2. Определение границ пластов

1. Сущность метода

При исследованиях скважин методом кажущихся сопротивлений измеряют некоторый параметр, называемый кажущимся удельным сопротивлением (или кажущимся сопротивлением), величина которого зависит от удельных сопротивлений слагающих разрез пород, бурового раствора и ряда других факторов.

Для измерений в скважину на специальном кабеле опускают измерительную установку (зонд), состоящую, как правило, из трех электродов (заземлителей): А, М и N. Четвертый электрод В помещают на поверхности земли. Электроды А и В предназначаются для пропускания электрического тока (питающие или токовые электроды); электроды М и N — для измерения разности потенциалов между двумя точками среды в момент } протекания электрического тока (измерительные электроды). Принципиальные схемы измерения кажущихся сопротивлений изображены на рис. 3. I При перемещении зонда вдоль ствола скважины в зависимости от удельного электродами М и. N. Кажущееся сопротивление связано с измеряемой разностью потенциалов следующим соотношением: (8)

где — кажущееся сопротивление, ом • м; К— коэффициент зонда, зависящий от расстояния между электродами зонда, м ', —разность потенциалов, измеряемая между электродами М и N, мв; I — сила питающего тока, ма.

Рис. 7. Принципиальные схемы измерения кажущегося сопротивления горных пород в скважине.

а — с зондом прямого питания; б — с зондом взаимного питания; А и В — питающие электроды; М и N —измерительные электроды; Б- источник тока; Р — реостат; П — прибор для измерения разности потенциалов (кажущегося сопротивления); А_М —прибор для измерения силы питающего тока.

Рис. 8. Зонды для измерения кажущегося сопротивления горных пород.

1- зонд прямого питания (однополюсный) 2- зонд взаимного питания (двухполюсный); I-питающие электроды (А, В), II — измерительные роды ; IV — точка записи СП.

В зависимости от числа питающих и измерительных электродов различают зонды прямого питания (или однополюсные) и зонды взаимного питания (или двухполюсные) (рис. 4).

Зонд прямого питания имеет один питающий и два измерительных электрода (второй питающий электрод устанавливают в этом случае на поверхности).

Зонд взаимного питания имеет два питающих и один измерительный электрод (второй измерительный электрод устанавливают на поверхности)

При измерениях с зондами прямого питания удается более полно исключить влияние помех, создаваемых естественными и промышленными электрическими токами в земной коре. С зондами взаимного питания более удобно осуществлять одновременную регистрацию кривых КС и СП.

По взаимному расположению электродов различают потенциал- и градиент - зонды.

Потенциал - зондами называют зонды, у которых расстояние между парными электродами, т. е. электродами одного назначения (АВ или MN), значительно больше расстояния от одного из этих электродов до ближайшего непарного, т. е. MN >> AM или АВ > > AM. Расстояние между электродами А и М потенциал - зонда называют его размером, или длиной; измеряемое значение кажущегося сопротивления относят к средней точке отрезка AM (точке записи).

Градиент - зондами называют зонды, у которых расстояние между парными электродами (АВ или MN) значительно меньше расстояния от одного из них до непарного электрода, т. е. MN << AM или АВ << AM. Величину измеряемого кажущегося сопротивления относят к точке, расположенной на середине расстояния между парными электродами (точке записи). Размером, или длиной, зонда считают расстояния от удаленного электрода до точки записи.

Кроме того, зонды подразделяются на последовательные (или подошвенные) и обращенные (или кровельные).

Последовательными называют зонды, у которых парные электроды расположены ниже непарного; обращенными — зонды, у которых парные электроды располагаются выше непарного.