3.1.1. Боковое каротажное зондирование

В связи с образованием в проницаемом пласте зоны проникновения, радиус которой может изменятся в широких пределах (4,8,16 и более диаметров скважины), измеряемое кажущееся сопротивление пласта может значительно отличатся от его истинного удельного сопротивления. Для определения последнего проводится боковое каротажное зондирование.

Боковое каротажное зондирование - электрический каротаж с использованием нескольких однотипных не фокусированных зондов различной длины, обеспечивающих радиальное электрическое зондирование пород. Измеряемая величина – кажущееся удельное электрическое сопротивление. Единица измерения – Ом-метр (Омм). Сокращение - БКЗ (международное - BKZ).

Боковое каротажное зондирование применяют для исследований всех типов разрезов с целью определения радиального градиента электрического сопротивления пород и выделения на этой основе пород-коллекторов, в которые происходит проникновение промывочной жидкости, определения удельного электрического сопротивления (УЭС) неизменённой части пластов, зон проникновения и оценки глубины проникновения.

Не выполняется в скважинах с промывочной жидкостью на непроводящей основе.

Стандартная технология БКЗ предусматривает регистрацию за одну спуско-подъёмную операцию показаний пяти последовательных градиент - зондов A0.4M0.1N, A1.0M0.1N, A2.0M0.5N, A4.0M0.5N, A8.0M1.0N, одного обращенного градиент - зонда (обычно M0.5N2.0A), одного потенциал - зонда (обычно N6.0M0.5A или N11.0M0.5A), а также ПС и токовой резистивиметрии. Длины градиент зондов определяются как расстояние от непарного электрода А до средней точки между парными электродами М и N, последняя является точкой записи градиент-зонда. Длина потенциал-зонда – расстояние между непарными электродами, точка записи соответствует середине этого расстояния.

Допускается реализация БКЗ не фокусированными зондами других размеров и типов (например, потенциал - зондами) при условии, что для такой технологии имеется метрологическое и методическое обеспечение.

Модуль БКЗ может комплексироваться с любыми другими модулями. Техническим ограничением для комплексирования является длина скважинного прибора, включая косу с измерительными электродами.

Требования к скважинному прибору БКЗ определяются

а) диапазон измерений – 0,2-5000 Ом·м;

б) основная погрешность измерений УЭС - не более ±[2,5 +0,004(_в/-1)] %, где _в – верхнее значение диапазона измерений,  – измеренное значение УЭС;

в) дополнительная погрешность измерений УЭС, вызванная изменением температуры в скважине, не должна превышать 0,1 от основной погрешности на каждые 10 С относительно стандартного значения, равного 20 С.

3.1.2. Боковой каротаж

В некоторых сложных геологических и скважинных условиях, например, при частом чередовании пластов с различным удельным электрическим сопротивлением и очень высокой минерализации промывочной жидкости обычные трехэлектродные зонды стандартного каротажа и боковое каротажное зондирование малоэффективны. В таких случаях используются установки бокового каротажа.

Боковой каротаж – электрические исследования фокусированными зондами с фокусировкой тока в радиальном направлении с помощью экранных электродов. Измеряемая величина - кажущееся удельное электрическое сопротивление. Единица измерения – ом – метр (Омм). Сокращение - БК (международное - LL).

Значения кажущихся сопротивлений _к, измеряемые при боковом каротаже, слабо искажаются влиянием скважины и вмещающих пород. Поэтому БК эффективен для изучения разрезов с частым чередованием пластов, характерным, например, для карбонатных пород, а также в условиях высоких отношений удельных сопротивлений пород _п и промывочной жидкости _с. Благодаря высокому вертикальному разрешению БК целесообразно применять для исследования терригенных разрезов, разбуренных на пресных и минерализованных жидкостях.

БК не выполняют в скважинах с промывочной жидкостью на непроводящей основе.

Для проведения БК применяют одно – и многозондовые приборы, а также комплексные приборы, содержащие зонды БК и других методов ЭК и ЭМК. Техническим ограничением комплексирования является длина скважинного прибора. Целесообразно комплексирование БК с БКЗ с использованием единой изоляционной косы.

В однозондовых приборах БК применяют трех- и многоэлектродные (пяти-, семи-, девятиэлектродные) измерительные зонды с совмещенными токовыми и измерительными электродами, а также многоэлектродные зонды с разделением токовых и измерительных электродов.

Для зондов БК определяющим размером является общая длина зонда – это расстояние между внешними концами экранных электродов для трехэлектродного зонда. За точку записи зондов БК принимается середина центрального электрода.

В многоэлектродных приборах БК применяют комбинации трех – и пяти -, семи – и девятиэлектродного измерительных зондов с различными радиусами исследования для изучения распределения электрического сопротивления пород в радиальном направлении.

Фокусировку тока в измерительных зондах БК осуществляют аппаратно непосредственным регулированием потенциалов электродов зонда, либо расчетным (программным) путем по результатам измерения составляющих поля от токов через основной и экранный электроды зонда.

Требования к скважинному прибору (модулю) БК определяются:

а) диапазон измерений УЭС - от 0,2 до 10000 Омм;

б) основная погрешность измерений УЭС - не более  5%;

в) допустимая дополнительная погрешность измерений УЭС, вызванная изменением температуры в скважине, не должна превышать 0,1 от значения основной погрешности на каждые 10С относительно стандартного значения, равного 20 С.