3.1.3. Индукционный каротаж

В условиях заполнения скважины непроводящей промывочной жидкостью наиболее эффективным методом исследования низкоомного геологического разреза является индукционный каротаж. Преимущества этого метода заключаются в большей глубинности исследований при относительно малых размерах зонда, меньшем влиянии вмещающих пород, возможности более точного измерения удельных сопротивлений в низкоомной части разреза. При индукционном каротаже не требуется гальванического контакта.

Индукционный каротаж основан на измерении кажущейся удельной электрической проводимости _к пород в переменном электромагнитном поле в частотном диапазоне от десятков до сотни килогерц. Реализованы варианты измерения как активной компоненты кажущейся удельной электрической проводимости _к^а, пропорциональной амплитуде магнитного поля, которое синфазно току генераторной цепи зонда, так и реактивной компоненты _к^р, пропорциональной амплитуде магнитного поля, сдвинутой по фазе относительно тока генераторной цепи зонда на величину /2. Единица измерения – симменс на метр (См/м). Сокращение – ИК (международное – IL).

Основное назначение ИК, выполненного с помощью многозондовых приборов, состоит в определении геоэлектрических характеристик разреза - УЭС неизмененной части пласта, УЭС зоны проникновения и глубины зоны проникновения. При использовании однозондовых приборов решение этих задач достигается комплексированием данных ИК с данными БКЗ и БК.

Типовые условия применения метода – вертикальные и наклонные скважины, заполненные любой промывочной жидкостью и вскрывшие породы с удельным электрическим сопротивлением менее 500 Омм

Применение метода ограничено высоким содержанием в промывочной жидкости компонент с сильными магнитными свойствами, значениями удельного электрического сопротивления пород более 500 Омм, а для малоглубинных зондов ИК и зондов со слабым исключением влияния скважины - высокоминерализованными промывочными жидкостями.

Простейший измерительный зонд ИК состоит из генераторной и измерительной цепей, содержащих, по крайней мере, по одной катушке – генераторной и измерительной. Реально общее число катушек зонда ИК, как правило, не меньше 3 и не больше 8. При построении многозондовых приборов ИК одну из цепей (генераторную или измерительную) выбирают общей для всех зондов.

Длина зонда ИК – расстояние между главными генераторной и измерительной катушками. Точку на оси зонда, для которой проходящая через нее и перпендикулярная оси зонда плоскость делит все пространство на два полупространства с равными геометрическими факторами, принимают за точку записи.

Прибор (модуль) ИК комплексируют с модулями других методов ГИС без ограничений.

Активные компоненты кажущихся проводимостей могут иметь отрицательные аномалии только в экстраординарных случаях: в интервалах не более 1м на границах пластов с высокой контрастностью УЭС; при сильной кавернозности ствола скважины, заполненной высокоминерализованной промывочной жидкостью; для некоторых зондов в пластах с низкими значениями УЭС в результате инверсии кривой скин-эффекта.

При высоком УЭС однородной среды (_п  200 Омм) активная компонента кажущейся проводимости практически равна удельной электрической проводимости среды (_к^а  _п); реактивная компонента кажущейся проводимости практически равна нулю при _п  40 - 100 Омм. Эти факты следует использовать при оценке “сдвига нуля” измеряемых сигналов.