23. Диэлектрический каротаж, области применения, решаемые задачи.

Диэлектрический каротаж ( ДК) предназначен для изучения диэлектрической проницаемости е горных пород и основан на измерении амплитуды и фазы высокочастотного ( 30 - 60 МГц) электромагнитного поля.

Диэлектрический каротаж ( ДК) основан на измерении характеристик высокочастотного магнитного поля.

Диэлектрический каротаж (ДК) основан на измерении амплитудных и/или фазовых характеристик высокочастотного магнитного поля, возбуждаемого генераторной катушкой зонда в частном диапазоне выше первых десятков мегагерц.

Диэлектрический каротаж выполняют с целью измерения относительной диэлектрической проницаемости пород и оценки по ее значениям характера насыщения пластов при низкой минерализации пластовых вод, когда дифференциация продуктивных и водоносных пластов по УЭС незначительна. К вспомогательным задачам относят определение эффективных нефтегазонасыщенных толщини положений контактов углеводородов с водой, оценку объемной влажности коллекторов.

Благоприятные условия применения ДК существуют в скважинах, заполненных пресной промывочной жидкостью и жидкостью на нефтяной основе.

Диэлектрическая проницаемость, являющаяся одной из ос­новных электрических характеристик горной породы, показы­вает, во сколько раз уменьшается взаимодействие единичных зарядов в данной среде по отношению к вакууму. На практике чаще используют относительное значение диэлектрической про­ницаемости, которое всегда превышает единицу. Относительная диэлектрическая проницаемость главных породообразующих минералов составляет 4—10, воды — около 80, нефти 2,0—2,7. Диэлектрическая проницаемость горных пород, которые явля­ются в общем случае многофазными многокомпонентными си­стемами, определяется их минеральным составом и структурой, соотношением твердой, жидкой и газообразной фаз, типом на- сыщающего флюида, частотой поля и температурой.

Таким образом, диэлектрические методы, основанные на изучении диэлектрической проницаемости горных пород, позво­ляют получать сведения о физических свойствах горных пород при бескерновом исследовании разрезов скважин.

Диэлектрические методы основаны на изучении высокоча­стотного электромагнитного поля, э. д. с. которого зависит от интенсивности токов смещения, обусловленных диэлектриче­ской проницаемостью среды. На величину общего сигнала мо­гут влиять токи проводимости. Плотность токов определяется электропроводностью среды.

24.Волновой диэлектрический каротаж

Волновой диэлектрический каротаж проводят в скважине с целью измерения диэлектрической проницаемости ε, используя разные характеристики высокочастотного поля. При этом наибольший практический интерес представляют разность фаз Δφ или (cosΔφ, sinΔφ/2)* и относительная амплитуда вторичного поля (h_z1—h_z2)h_z1 (отношение амплитуды вторичного поля к суммарному. Каждая из них зависит от диэлектрической проницаемости и сопротивления среды.

Рабочая частота при ВДК должна быть такой, чтобы обеспечивалось достаточно ощутимое влияние токов смещения на поле и фазовые характеристики определялись в основном влиянием ε.

При выборе рабочих частот руководствуются также сопротивлением пород, слагающих разрез. В разрезах, сложенных породами с сопротивлением до 10 Ом·м или несколько больше, для измерения Δφ целесообразно использовать частоты в пределах 40—60 МГц, при сопротивлении пород около 100 Ом·м и более можно ограничиться частотами 25—30 МГц.

Длина зонда на частотах 30—60 МГц лимитируется затуханием сигнала в пласте и скважине; в породах с удельным сопротивлением около 5 Ом·м сигнал достаточной величины можно получить зондом длиной до 1,2 м. Разрешающая способность ВДК определяется в основном расстоянием между измерительными катушками (базой зонда Δz). В аппаратуре диэлектрического каротажа АДК-1 применяют зонды с двумя измерительными катушками длиной L = 85÷87 см (И₁О, 25И₂О, 75Г) на частоте 43 МГц.

Области применения, решаемые задачи

В случае насыщения коллекторов пресными водами их не­возможно отличить от нефтеносных пластов методами сопро­тивления или электропроводности. В то же время различие зна­чений диэлектрической проницаемости пород, насыщенных прес­ной водой (Ɛ_в.п= 16:25) и нефтью (Ɛ_н.п = 5:12), позволяет разграничивать их достаточно уверенно. Появление пресных вод в нефтеносных пластах обычно наблюдается при законтур­ном и виутриконтурном заводнении их в процессе разработки месторождения. Описываемые методы позволяют также опре­делить коэффициент нефтенасыщения таких пластов.

Диэлектрические методы могут быть использованы для изу­чения разрезов скважин, заполненных непроводящей промы­вочной жидкостью, закрепленных полимерными или асбоцементными трубами, для исследования гидрогеологических и ин­женерно-геологических скважин, разрезов скважин, сложенных малопористыми породами высокого сопротивления.

Диэлектрические методы позволяют более детально расчле­нять разрезы скважин, сложенные породами среднего и высо­кого удельного электрического сопротивления, выявлять места прорыва пресных вод, нагнетаемых при разработке месторож­дения, исследовать водоносные пласты, насыщенные пресными пластовыми водами, определять истинную диэлектрическую проницаемость пород с целью изучения их коллекторских свойств и нефтенасыщения.