- •ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ДАННЫХ ГИС
- •Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия
- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
- •ОСНОВЫ ПЕТРОФИЗИКИ ГОРНЫХ ПОРОД
- •КОЛЛЕКТОРСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД
- •1.1. Пористость
- •1.3. Глинистость горных пород
- •1.4. Плотность горных пород
- •ГЛАВА 2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ, РАДИОАКТИВНЫЕ, АКУСТИЧЕСКИЕ И ДРУГИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД
- •2.1. Удельное электрическое сопротивление
- •2.5. Другие физические свойства горных пород
- •ЧАСТЬ ВТОРАЯ
- •ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ РАЗРЕЗОВ СКВАЖИН
- •ГЛАВА 3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН
- •3.1. Основы теории потенциала электрического поля
- •3.2. Электропроводность и удельное электрическое сопротивление
- •3.3. Характеристика объекта исследования
- •3.10. Индукционный каротаж
- •4.2. Плотностной гамма-каротаж (ГГК)
- •6.3. Газовый и механический каротаж
- •6.4. Пластовая наклонометрия
- •ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ
- •ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ИСТОЛКОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ ГИС
- •ГЛАВА 7. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ МАТЕРИАЛОВ ГИС
- •ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ
- •РЕШЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ МЕТОДАМИ ГИС
- •9.1. Сущность и практическая значимость геологических наук при изучении месторождений полезных ископаемых
- •Литолого-стратиграфический разрез пермского соленосного комплекса по скв. 478 Уньвинского месторождения
- •10.1. Развитие, цели и задачи использования ЭВМ при интерпретации данных ГИС
- •10.3. Литолого-стратиграфическая интерпретация данных ГИС на ЭВМ и на персональных компьютерах
- •ЧАСТЬ ПЯТАЯ
- •11.1. Определение искривления скважин
- •12.1. Термометрия для контроля цементирования
- •ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
- •КУРСОВАЯ РАБОТА
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •Учебное издание
- •ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН И ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ДАННЫХ ГИС
- •Учебное пособие
где К - коэффициент зонда - постоянный множитель, зависящий от расстояний AM , AN и взаимного расположения электродов; AUI1 представляет собой сопротивление части среды, заключенной ме жду двумя эквипотенциальными поверхностями, проходящими через точки М и N.
Это выражение справедливо для вычисления истинного удельного сопротивления изотропной и однородной среды. При каротаже мы имеем дело с неоднородной средой и поэтому вели чина удельного сопротивления является условной (фиктивной) и названа кажущимся удельным сопротивлением (КС или рк).
3.2. Электропроводность и удельное электрическое сопротивление
Электропроводность горных пород не зависит от их мине рального состава, т. к. удельное электрическое сопротивление ос новных породообразующих минералов (кварц, полевой шпат, ан гидрит, галит) изменяется от 108 до 1015 Ом м, что соответствует первоклассным изоляторам.
Проводимость основной группы осадочных горных пород (пес ки, песчаники, известняки, глины), минеральный скелет которых имеет практически бесконечное сопротивление, определяется лишь присутствием природной воды в порах породы (рис. 9). Удельное электрическое сопротивление воды на много порядков меньше со противления минерального скелета и изменяется от 10"2 до 101Ом м.
Проводящая фаза - поровая вода распределяется в породах по-разному. В большинстве случаев она заполняет целиком все поровое пространство, независимо от того, мала или велика общая пористость породы. Такие породы являются полностью водона сыщенными (Кв = 100 %). На глубине также встречаются породы, поры которых лишь частично заполнены водой. Это нефтеносные и газоносные пласты. Такие породы по удельному сопротивлению
рвп в значительной мере отличаются от водонасыщенных (рвп), по скольку нефть и газ, как и скелет породы, являются изоляторами (удельное сопротивление их достигает Ю16 Ом-м).
Рис. 9. Удельные электрические сопротивления некоторых горных пород
Пластовые, или поровые, воды представляют собой сложные растворы электролитов. Концентрация солей в природных водах весьма разнообразна и изменяется от единиц до 300 г/л. Удельное электрическое сопротивление таких растворов тем ниже, чем выше концентрация солей с и температуры t. Для определения рв поль зуются экспериментальными графиками рв = / (с, t), полученными для растворов NaCl (см. рис. 3).
Буровые растворы, в свою очередь, представляют собой вод ную суспензию. Различают удельное сопротивление бурового рас твора рс и его фильтрата рф - той воды, в которой взвешены мине ральные частички. Значение рф находится по удельному сопротив лению бурового раствора, зависящему от глинистых или других частиц, взвешенных в растворе.
Т. к. главные породообразующие минералы не являются про водниками электрического тока, проводимость горных пород обес печивается только присутствующей в порах пластовой водой. Если
все поровое пространство насыщено водой, удельное электрическое сопротивление породы рвп будет пропорционально удельному со противлению проводящей компоненты рв; в то же время оно будет зависеть от объема этой воды, т. е. коэффициента пористости:
Рвп = Рп Рв »
где Рп —параметр пористости породы, зависящий от пористости Кп и типа порового пространства —извилистости поровых каналов или степени цементации породы. Экспериментально выведенная формула связи параметра пористости Рп с коэффициентом порис тости Кп имеет вид Рп = а / Кпт(рис. 10).
Рис. 10. Зависимость Pn = f(Kn)
Удельное электрическое сопротивление породы, поровое про странство которой частично заполнено нефтью либо газом (рнп), отличается от сопротивления этой же породы, насыщенной пла стовой водой (рвп), в Р„ раз; величина Рн называется параметром насыщения: Р» = р11П/ рвп = р„„ / Р„ рв.
Параметр насыщения Р„ зависит от коэффициента водонасыщенности Кв (рис. 11).
Рис. 11. Зависимость Р„ = f(K H)