Раздел III. Методы электрического каротажа

3.1. Основы методов электрического каротажа

В комплексе геофизических исследований скважин методы электрического каротажа занимают ведущее положение. Это объясняется тем, что удельное электрическое сопротивление горных пород, определяемое с помощью этих методов, является физическим параметром, по величине которого можно судить о составе, структуре вскрываемых скважиной пород, их физических и коллекторских свойствах, насыщении углеводородами.

Удельное электрическое сопротивление горных пород изменяется от долей до тысяч и более ом-метров. Относительно низкие значения удельного сопротивления (единицы ом-метра) характерны для глин и пород, содержащих минерализованную воду и большое количество глинистого материала. Плотным разностям (ангидритам, плотным известнякам) присущи удельные сопротивления, достигающие сотен и тысяч ом-метров. Нефтенасыщенные породы по величине удельного сопротивления занимают промежуточное положение.

Прохождение электрического тока в горных породах, обусловлено наличием электронной и ионной проводимости водных растворов солей.

Горная порода представляет собой довольно сложный агрегат, состоящий из твердого скелета (зерен отдельных минералов или их соединений) и водных растворов, нефти и газа, заполняющих пустоты между зернами. Электрическая проводимость осадочных пород обусловлена наличием электропроводящих жидкостей, содержащихся в порах и каналах между твердыми звеньями. Горные породы различаются по химическому составу и минерализации содержащихся в них водных растворов, в связи с чем их удельные электрические сопротивления неодинаковы.

Удельное электрическое сопротивление горных пород наиболее тесно связано с их литологической характеристикой, характером насыщения(вода, газ, нефть), пористостью и проницаемостью, т.е. с параметрами, оценивающими коллекторские свойства пласта.

Для изучения изменения электрических параметров пород в радиальном направлении применяют комплексирование разноглубинных измерительных зондов одного метода - методика БКЗ, ИКЗ, ВИКИЗ - либо различных методов, реализующих зонды с разными радиусами исследований, например - МК, БМК, БК, ИК.

Для обеспечения корректной комплексной обработки данных измерения зондами ЭК, ЭМК необходимо проводить при постоянных параметрах промывочной жидкости и раньше других методов ГИС во избежание формирования глубоких зон проникновения. Недопустимы промежуточные промывки скважины между регистрацией данных ЭК, ЭМК.

Проведение ЭК, ЭМК дополняют измерениями диаметра скважины, резистивиметрией, термометрией и измерением удельного электрического сопротивления проб промывочной жидкости на дневной поверхности, данные которых необходимы для обработки материалов ЭК и ЭМК.

Рекомендуется следующий порядок проведения исследований: а) спуск прибора в скважину и его остановка после полного погружения в промывочную жидкость; б) регистрация нуль- и стандарт- сигналов для тестирования прибора; в) спуск прибора к подошве заявленного интервала каротажа; г) регистрация нуль- и стандарт- сигналов, оценка их эквивалентов в единицах АЦП, оценка цены единицы АЦП в Омм; д) проведение основного измерения при подъеме прибора; е) проведение повторного измерения; ж) регистрация нуль - и стандарт- сигналов и сопоставление их значений с данными, полученными до каротажа. При несоответствии этих значений прибор спускают на забой и измерения выполняют повторно; з) подъем прибора и его остановка в колонне; и) регистрация контрольной записи в колонне; к) подъем прибора и его извлечение из скважины.

Допускается исследование заявленного интервала глубин за несколько операций. В этом случае записи в отдельных интервалах глубин перекрывают, начинают и заканчивают регистрацией нуль- и стандарт - сигналов и записывают в отдельные рабочие файлы.

Скорость регистрации для всех методов не более 2000 м/час, для микрометодов – не более 1000 м/час; дискретность регистрации по глубине – 0,1 – 0,2 м, для микрометодов – 0,05 – 0,1 м.

Контроль качества материалов ЭК, ЭМК проводят на основании общих, единых для всех методов ГИС критериев, и частных критериев, устанавливаемых для отдельных методов ЭК и ЭМК.

Общие критерии предусматривают контроль полноты выполнения заявленного комплекса исследований, соблюдения технологии производства работ, соответствия выполненных калибровок, основного, повторного и контрольного измерений нормируемым требованиям.

Частные критерии основаны на наличии в разрезе опорных объектов, обладающими априорно известными геоэлектрическими характеристиками и сопоставлении измеренных значений сопротивлений с этими характеристиками. Основными опорными объектами для отдельных методов ЭК и ЭМК являются: а) металлическая обсадная колонна – для МК, БМК, БКЗ, БК; б) глубокие каверны - МК, БМК; в) пласты с высоким (более 100 Омм) электрическим сопротивлением - ИК; г) пласты большой толщины - для БМК, БКЗ, БК, ИК, ВИКИЗ.

Опорными пластами большой толщины служат: а) изотропные пласты без проникновения для раздельной или совместной обработки данных БКЗ, ИКЗ, ВИКИЗ,а также комплексов БКЗ+БК+ИК, БК+ИК, БМК+БК; б) анизотропные пласты без проникновения для тех же комплексов при условии, что в интерпретационной модели учитывается электрическая анизотропия; в) пласты с неглубоким (D/d<8) проникновением для БКЗ, БКЗ+БК.

Первичную обработку результатов измерений ЭК и ЭМК проводят на основе общих, единых для всех методов ГИС, и частных, устанавливаемых только для ЭК и ЭМК, процедур.

Частные процедуры предусматривают учет влияния условий измерений и переход от измеренных значений параметров - кажущихся сопротивлений, проводимостей - к истинным удельным электрическим сопротивлениям пласта, зоны проникновения и промытой зоны, а также определение размеров зоны проникновения.