Электрический каротаж на постоянном токе

Содержание

Слайд 2

Сопротивление минерального скелета

У большинства горных пород минеральный скелет является диэлектриком

Сопротивление минерального скелета У большинства горных пород минеральный скелет является диэлектриком

Слайд 3

Сопротивление водных растворов

Сопротивление воды зависит от
- концентрации солей;
- химического состава;
- температуры.

СNaCl

Сопротивление водных растворов Сопротивление воды зависит от - концентрации солей; - химического
[г/л] ρ [Омм]
0 20*104
0,01 516
0,1 52,5
1,0 5,5
10,0 0,625
50,0 0,149
100,0 0,08

УЭС растворов различных солей
при концентрации 10 г/л и t=180C
NaCl 0.625 Омм
KCl 0.641 Омм
CaCl2 0.626 Омм
MgCl2 0.580 Омм

При увеличении температуры УЭС снижается. Это связано с увеличением подвижности ионов
и уменьшением вязкости.

где α = 0.0236 – температурный коэффициент

Слайд 4

Зависимость удельного электрического сопротивления водных растворов солей
от концентрации раствора (по В.Н.

Зависимость удельного электрического сопротивления водных растворов солей от концентрации раствора (по В.Н.
Дахнову)

Зависимость удельного электрического сопротивления раствора NaCl от температуры и концентрации

Слайд 5

Сопротивление минерального скелета > 108 Омм
Сопротивление пластовой воды – доли Омм
Сопротивление горных

Сопротивление минерального скелета > 108 Омм Сопротивление пластовой воды – доли Омм
пород – от долей до первых тысяч Омм
Следовательно, сопротивление горных пород в основном зависит от содержания токопроводящей воды, т.е. от пористости

- сопротивление водяного пласта

- сопротивление пластовой воды

a- литологический коэффициент (0,9 – 1,2)

b – коэффициент цементации (1,3 – для песков
2,3 – для сцементированных пород)

P – параметр пористости

Слайд 6

1 – пески
2 - песчаник слабосцементированный
3 - песчаник среднесцементированный
4 - известняки глинистые

1 – пески 2 - песчаник слабосцементированный 3 - песчаник среднесцементированный 4
и ракушечные
5 – известняки и доломиты среднесцементированные
6 – известняки и доломиты плотные

Чем можно объяснить неоднозначную связь между коэффициентом пористости и Р – параметром?

Слайд 7

На величину удельного электрического сопротивления оказывает существенное влияние тип пористости и ее

На величину удельного электрического сопротивления оказывает существенное влияние тип пористости и ее
структура

Гранулярная
пористость

Трещинная
пористость

Трещинно-
кавернозная
пористость

Чем более окатанные зерна,
тем меньше сопротивление

Чем тоньше трещины, тем меньше сопротивление

Наличие “тупиковых” пор обуславливает наибольшее сопротивление

Для постоянной пористости

Слайд 8

При повышении давления удельное сопротивление увеличивается. Это связано с уменьшением пористости и

При повышении давления удельное сопротивление увеличивается. Это связано с уменьшением пористости и
увеличением извилистости поровых каналов.
Для слоистых горных пород удельное сопротивление различно в разных направлениях. Коэффициент анизотропии определяется из выражения

где и - удельные сопротивления в двух ортогональных направлениях

Для анизотропных сред вычисляют среднее удельное электрическое
сопротивление

Слайд 9

При замещении воды нефтью или газом удельное
электрическое сопротивление увеличивается

где Pнг –

При замещении воды нефтью или газом удельное электрическое сопротивление увеличивается где Pнг
коэффициент увеличения сопротивления (параметр насыщения),
ρнп – сопротивление нефтегазового пласта,
ρвп – сопротивление водяного пласта,
Pп - параметр пористости.

где a – коэффициент (a = 1 ÷ 1,3, по умолчанию а = 1),
n – показатель смачиваемости (по умолчанию n = 2),
kв – коэффициент водонасыщенности.

Слайд 10

Метод КС
(каротаж сопротивлений)

Метод КС (каротаж сопротивлений)

Слайд 11

Установка для измерения УЭС

A,B – питающие электроды;
M,N – приемные (измерительные)
электроды;
Г

Установка для измерения УЭС A,B – питающие электроды; M,N – приемные (измерительные)
– генератор;
R – переменное сопротивление;
мА – прибор для измерения силы тока;
О – точка записи;
АО – длина зонда.

Слайд 12

А – питающий электрод;
M,N – измерительные электроды

Поле точечного источника
в однородной среде

- линии

А – питающий электрод; M,N – измерительные электроды Поле точечного источника в
равного потенциала;

- токовые линии.

M

N

А

где U, E - потенциал и напряженность электрического поля в данной точке;
j – плотность тока; ρ, σ – удельное электрическое сопротивление и
удельная электропроводность среды.

Слайд 14

удельное электрическое сопротивление
в однородной изотропной среде.

_

кажущееся удельное электрическое
сопротивление в неоднородной

удельное электрическое сопротивление в однородной изотропной среде. _ кажущееся удельное электрическое сопротивление
среде.

_

- удельное сопротивление пласта;

- мощность пласта;

- удельное сопротивление вмещающих пород;

- удельное сопротивление бурового раствора;

- диаметр скважины:

D – диаметр зоны проникновения;

- удельное сопротивление зоны проникновения;

L – длина зонда.

Слайд 15

Типы зондов

A

M

N

*

0

Гадиент-зонды

Потенциал-зонд

Кровельный

Подошвенный

Градиент-зонд
MN < AM
AO – длина зонда.
при MN→0

Радиус исследования:
Градиент-зонд ≈ АО
Потенциал-зонд

Типы зондов A M N * 0 Гадиент-зонды Потенциал-зонд Кровельный Подошвенный Градиент-зонд
≈ 2АМ

(последовательный)

(Обращенный)

Зонд запиисывается сверху вниз – А2M0,5N

Метод КС

Потенциал-зонд
АМ < MN
АМ – длина зонда.
при N →∞

Слайд 16

Кривые КС
Два однородных и изотропных полупространства

последовательный (подошвенный)
градиент-зонд

обращенный (кровельный)
градиент-зонд

Кривые КС Два однородных и изотропных полупространства последовательный (подошвенный) градиент-зонд обращенный (кровельный) градиент-зонд

Слайд 17

потенциал-зонд

потенциал-зонд

Слайд 18

Кривые КС для мощного пласта
высокого сопротивления

кровельный
градиент-зонд

подошвенный
градиент-зонд

потенциал
-зонд

Кривые КС для мощного пласта высокого сопротивления кровельный градиент-зонд подошвенный градиент-зонд потенциал -зонд

Слайд 19

Кривые КС для мощных пластов
низкого сопротивления

кровельный
градиент-зонд

подошвенный
градиент-зонд

потенциал
-зонд

Кривые КС для мощных пластов низкого сопротивления кровельный градиент-зонд подошвенный градиент-зонд потенциал -зонд

Слайд 20

Кривые КС для тонкого пласта

градиент-зонд

потенциал-зонд

Кривые КС для тонкого пласта градиент-зонд потенциал-зонд

Слайд 21

Правила определения границ

градиент-зонд

подошвенный: подошва hп = hmax+MN/2
кровля hк = hmin+MN/2
кровельный: подошва

Правила определения границ градиент-зонд подошвенный: подошва hп = hmax+MN/2 кровля hк =
hп = hmin - MN/2
кровля hк = hmax - MN/2

Мощный пласт

Тонкий пласт

потенциал-зонд

Мощный пласт

Слайд 22

Кривые ρк для двух пластов высокого
сопротивления, мощность которых h
меньше длины подошвенного

Кривые ρк для двух пластов высокого сопротивления, мощность которых h меньше длины
градиент-
зонда.

а, б и в – занижающее экранирование

г – завышающее экранирование

Слайд 23

При исследовании переслаивающихся тонких пластов высокого и низкого сопротивления экранный эффект приводит

При исследовании переслаивающихся тонких пластов высокого и низкого сопротивления экранный эффект приводит
к искажению не только величины УЭС, но и самой формы кривой.

Слайд 26

Кажущееся удельное сопротивление ρк различно против разных точек пласта. В качестве существенных

Кажущееся удельное сопротивление ρк различно против разных точек пласта. В качестве существенных
наиболее характерных значений УЭС принято считать среднее ρк,ср, максимальное ρк,max или минимальное ρк,min и оптимальное ρк,опт

Слайд 27

Определить истинное сопротивление горных пород ρп можно
с помощью специальных палеток

(Двухслойная палетка БКЗ)

Определить истинное сопротивление горных пород ρп можно с помощью специальных палеток (Двухслойная палетка БКЗ)

Слайд 28

Метод БКЗ
(Боковое каротажное зондирование)

Метод БКЗ (Боковое каротажное зондирование)

Слайд 29

БКЗ (БЭЗ) – боковое каротажное зондирование –
измерение ρк однотипными зондами разной

БКЗ (БЭЗ) – боковое каротажное зондирование – измерение ρк однотипными зондами разной
длины

Двухслойный разрез

Трехслойный разрез

ρ

ρ

ρ

ρ

ρ

с

с

п

п

зп

0,5 dc

0,5 dc

А 0.4 M 0.1 N
А 1.0 M 0.1 N

3) А 2.0 M 0.5 N
4) А 4.0 M 0.5 N

5) А 6.0 M 1.0 N
6) N 0.5 M 2.0 A

Определение истинного сопротивления пласта

0,5 D

Слайд 30

Повышающее
проникновение

Понижающее
проникновение

Повышающее
проникновение
нефтяной пласт

Зона проникновения

Повышающее проникновение Понижающее проникновение Повышающее проникновение нефтяной пласт Зона проникновения

Слайд 31

Типы кривых БКЗ

1а – ρс < ρп
1б – ρс > ρп
2

Типы кривых БКЗ 1а – ρс 1б – ρс > ρп 2
– ρс < ρзп < ρп
3 – ρс < ρзп > ρп
4 – тонкий пласт высокого
сопротивления
5 – крест кривой

Слайд 32

Обработка данных БКЗ

1. Расчленение разреза;
2. Снятие существенных значений и построение фактических
кривых

Обработка данных БКЗ 1. Расчленение разреза; 2. Снятие существенных значений и построение
БКЗ;
3. Сравнение фактических кривых БКЗ с теоретическими и
вычисление искомых параметров.

Существенные значения:
среднее,
оптимальное,
- экстремальное.

Слайд 33

Запись кривых БКЗ

Запись кривых БКЗ

Слайд 34

Построение фактической кривой БКЗ

Построение фактической кривой БКЗ

Слайд 35

Шифр кривых ρп/ρc

Фактическую кривую БКЗ совмещают с 2-х слойной
палеткой БКЗ

I

Шифр кривых ρп/ρc Фактическую кривую БКЗ совмещают с 2-х слойной палеткой БКЗ
– двухслойная кривая БКЗ,
II – трехслойная кривая с повышаю-
щем проникновением
III - трехслойная кривая с понижаю-
щем проникновением

Шифр кривых ρп/ρc

Слайд 36

Совмещение фактической и теоретической кривых
БКЗ на 2-х слойной палетке

Шифр кривых ρп/ρc= μ2

Совмещение фактической и теоретической кривых БКЗ на 2-х слойной палетке Шифр кривых ρп/ρc= μ2

Слайд 37

Трехслойная палетка
БКЗ (ρзп /ρс, D/dс)

Шифры палетки:
ρзп / ρс– 5, 10, 20, 40

Трехслойная палетка БКЗ (ρзп /ρс, D/dс) Шифры палетки: ρзп / ρс– 5,

D/dc - 2, 4, 8, 16

Шифр кривых – μ3 = ρп/ρc

из 2-х слойной палетки

ρзп = μ2 ρс
ρп = μ3 ρс
dс = D/dc •dc

Слайд 38

Общий вид зондов КС + ПС

ЭК2-НН
(БКЗ+2БК+ПС)

Общий вид зондов КС + ПС ЭК2-НН (БКЗ+2БК+ПС)

Слайд 39

Микрокаротажное зондирование
(МКЗ)

A0,025M0,025N – микроградиент-зонд.
Радиус исследования ≈ 3 см.

A0,05M – микропотенциал-зонд.
Радиус исследования ≈

Микрокаротажное зондирование (МКЗ) A0,025M0,025N – микроградиент-зонд. Радиус исследования ≈ 3 см. A0,05M
12 см.

Слайд 40

- положительное расхождение

Положительное
расхождение

Проницаемые
горные породы

МПЗ
МГЗ

- положительное расхождение Положительное расхождение Проницаемые горные породы МПЗ МГЗ

Слайд 41

Положительное
расхождение,
ПС – большое,
ρк - большое

Непроницаемые
горные породы
большого сопротивления

Положительное расхождение, ПС – большое, ρк - большое Непроницаемые горные породы большого сопротивления

Слайд 42

Отрицательное
расхождение

Горные породы с
сопротивлением
меньшим, чем у
бурового раствора

- отрицательное расхождение

Отрицательное расхождение Горные породы с сопротивлением меньшим, чем у бурового раствора - отрицательное расхождение

Слайд 43

Нет расхождения

Плотные, непроницаемые
горные породы

Нет расхождения Плотные, непроницаемые горные породы

Слайд 44

Резистивиметрия

Резистивиметрия применяется для определения удельного
электрического сопротивления промывочной жидкости.

ρc- необходимо при обработке и

Резистивиметрия Резистивиметрия применяется для определения удельного электрического сопротивления промывочной жидкости. ρc- необходимо
интерпретации данных геофизи-ческих методов, при изучении технического состояния скважины, при гидрогеологических исследованиях.

Слайд 45

а – определение места притока пластовой воды в
скважину (ρс > ρпв)

а – определение места притока пластовой воды в скважину (ρс > ρпв)

б – определение места поглощения
промывочной жидкости (ρс < ρдв)

ρс - сопротивление
промывочной
жидкости;
ρпв- сопротивление
пластовой воды;
ρдв- сопротивление
доливаемой воды.

Слайд 46

Боковой каротаж (БК)

A1

A2

При использовании обычных зондов,
плотность тока в каждой из сред,
пропорциональна их

Боковой каротаж (БК) A1 A2 При использовании обычных зондов, плотность тока в
УЭС

Расположив однополярные
электроды А1 и А2 симметрично
относительно основного питающего
электрода А0 можно направить
токовые линии ортогонально стенке
скважины.

Слайд 47

Типы зондов БК

а – трехэлектродный зонд (БК-3),
Lобщ= 3,2м, L=0,18м;
б - семиэлектродный

Типы зондов БК а – трехэлектродный зонд (БК-3), Lобщ= 3,2м, L=0,18м; б
зонд (БК-7),
Lобщ=3м, L=0,6м, q=5,
A0.2M10.2N11.1A1 (LA3q5);
в – девятиэлектродный зонд (БК-9):
Lобщ=1,2м, L=0,6м, q=2,
A0,2M10,2N10,2A10,9B1 (LB3LAq2)

q – параметр фокусировки

Слайд 48

1 – скважина;
2 – зона проникновения;
3 – неизмененная часть пласта;
4 –

1 – скважина; 2 – зона проникновения; 3 – неизмененная часть пласта;
токовые линии.

- радиальные геометрические факторы;

- удельные электрические сопротивления.

Радиальные характеристики

Слайд 49

Кривые БК для пластов
разной мощности

Кривые БК для пачки
тонких пластов

Кривые БК для пластов разной мощности Кривые БК для пачки тонких пластов

Слайд 50

Поправка за скважину

Поправка за мощность пласта

Псевдогеометрический
фактор

D, м

Определение удельного сопротивления по диаграммам БК

Поправка за скважину Поправка за мощность пласта Псевдогеометрический фактор D, м Определение

Слайд 51

Специальные зонды БК (сканеры)

АЭСБ-73

2БК

Специальные зонды БК (сканеры) АЭСБ-73 2БК

Слайд 52

Результат сканирования горизонтальной скважины

Представление результатов сканирования

а б в г

а – монохромная

Результат сканирования горизонтальной скважины Представление результатов сканирования а б в г а
шкала удельного сопротивления;
б – монохромная шкала проводимости:
в – многоцветная шкала;
г – двухцветная шкала.

Слайд 53

Микробоковой каротаж (МБК)

I – трех электродный микрозонд;
II – схема токовых линий.

Микробоковой каротаж (МБК) I – трех электродный микрозонд; II – схема токовых линий.

Слайд 54

Наклонометрия

Наклонометрия

Слайд 55

- песчаник

- глина

угол падения

Изображение результатов наклонометрии

- песчаник - глина угол падения Изображение результатов наклонометрии

Слайд 56

Токовый каротаж (ТК)

Метод скользящих контактов
(МСК)

E – напряжение источника тока;

суммарное сопротивление

Токовый каротаж (ТК) Метод скользящих контактов (МСК) E – напряжение источника тока;
части
питающей среды (кабеля, проводов,
реостата, источника питания и
заземления B

RA – сопротивление электрода A

Имя файла: Электрический-каротаж-на-постоянном-токе.pptx
Количество просмотров: 640
Количество скачиваний: 6