2.2 Метод экранированного заземления (Боковой каротаж)

Изучение разрезов скважины методом экранированного зазем­ления также основано на различии удельных электрических со­противлений горных пород. В научной литературе известно несколько модификаций метода. В производстве получили распространение из­мерения по методу экранированного заземления с автоматической фо­кусировкой тока или, как часто называют, по методу бокового карота­жа. Наиболее широко используют две модификации метода экрани­рованного заземления: измерения по схеме с семиэлектродным зондом и измерения по схеме с трехэлектродным зондом.

В семиэлектродном зонде (рис. 2.1) электроды смонтированы на гибком кабеле или на изолированной трубе. Зонд имеет три однополярных токовых электрода (А₀, А_г и А₂) и две пары из­мерительных электродов (MjN^ M₂N₂). Через центральный элек­трод А₀ и через фокусирующие электроды А_г и А₂ пропускают ток одной полярности. Сила тока, протекающего через фо­кусирующие электроды, регу­лируется так, чтобы независи­мо от сопротивления горных по­род и сопротивления бурового раствора обеспечить равенство потенциалов электродов А₀, А_г и А₂ при неизменном токе 1₀, те­кущем через центральный электрод. Условие сохранения равенства потенциалов между токовыми электродами, будет выполняться, если разность по­тенциалов между двумя парами измерительных электродов MjNj и M₂N₂ поддерживать рав­ной нулю путем изменения силы экранного тока. Поскольку при этом потенциалы электро­дов А₀, А_г и А₂ окажутся равны, ток не сможет течь вдоль сква­жины и направится фокусированным пучком в горную породу (рис. 2.1, а).

Рисунок 2.1 Схема токовых силовых линий, выходящих из центрального элуктрода АО при измерениях методом экранированного заземления в пластах высокого удельного сопротивления.

а) с семиэлектродным зондом, б) с трехэлектродным зондом.

2.3 Индукционный метод

Изучение разрезов скважин индукционным методом основано на различии в электропроводности горных пород по величине, обрат­ной удельному электрическому сопротивлению.

Первоначально метод разрабатывался для исследования скважин, заполненных не проводящим электрический ток буровым раствором (на нефтяной основе), в котором обычно метод КС или метод экранированного заземления, имеющие систему токопроводящих и измерительных электродов, применены быть не могут. Однако в последующем были обнаружены существенные преимущества индукционного метода при изучении геологических разрезов низкого сопротивления в скважинах, заполненных обычным токопроводящим буровым раствором.

Принципиальная схема индукционного метода включает скважинный снаряд (зонд) и регистрирующий прибор. Скважинный снаряд имеет систему излучающих и приемных катушек, обладающих большой индуктивностью, а также генератор переменного электрического тока и выпрямитель.

Система катушек, помимо излучения и измерения электромагнитного поля, обеспечивает его фокусирование для повышения глубинности метода, компенсацию прямых электромагнитных наводок в приемных катушках, измерение одновременно двумя зондами разной длины. Для уяснения принципа работы рассмотрим уп-рощенную схему зонда с двумя главными индукционными индукционными катушками: излучающей и приемной (рис. 2.2). Расстояние между центрами излучающей и приемной катушек называют размером зонда LM; точка записи кривой по середина этого расстояния.

Рисунок. 2.2 Принципиальная схема индукционного ме­тода