Вивчення зондів методу уявного електричного опору (уо). Форми кривих методу уо. Визначення границь пластів і їх товщин за даними кривих уо

 

6.1 Мета роботи

Ознайоми­тись із зондами методу електричного опору, вивчити їх характеристику, форми кривих опору для різних зондів, а також вміти визначати границі пластів і їх товщини за даними форми кривої УО.

Теорія

Вивчення зондів методу уявного електричного опору

Зонди методу уявного опору (УО) призначені для вимірюван­ня електричного опору гірських порід, завдяки створенню електрич­ного поля в них за допомогою електродів струму (А, В) і виміру значення потенціалів, різниці потенціалів, градієнту потенціалів за допомогою електродів M, N.

Зонд методу УО – це набір електродів A, B, M і N, які розташо­вані на різній відстані між собою та ізольованому каркасі.

На практиці, при вимірюванні електричного опору, в свердло­вині знаходяться три електроди A, M і N або M, A і В. Четвертий електрод В або N знаходиться на поверхні біля гирла свердловини.

В залежності від комбінації розташування електродів між собою зонди поділяються на потенціал-зонди та градієнт зонди, які в свою чергу діляться на: послідовні (підошвенні); обернені (покрівельні); двополюсні (взаємного живлення); однополюсні (прямого живлення); ідеальні; неідеальні (реальні) (Рисунок 6.1).

• – електроди (A, В, М, N); * – точка запису; l – відстань між одноіменними електродами A і В, або M і N; L – відстань між різноіменними електродами A і M.

Рисунок 6.1 – Класифікація зондів методу електричного опору

Із рисунка 6.1 видно, що потенціал-зонди – це такі, в яких відстань між одноіменними (парними) електродами A, В або M, N на­багато більша (в 5 - 10 разів), ніж між різноіменними (непарни­ми) A і M (L), тобто l>>L.

Градієнт-зонди – це такі, для яких l<<L.

Послідовні зонди – це такі, у яких одноіменні електроди знахо­дяться нижче від різноіменних.

Обернені (покрівельні) зонди – це такі, в яких одноіменні електроди знаходяться вище різноіменних.

Однополюсні – це такі, в яких у свердловині знаходиться один електрод струму (A).

Двополюсні – це такі, в яких у свердловині знаходяться два електроди струму A і В.

Ідеальний потенціал-зонд – це такий, в якого l → ∞.

Ідеальний градієнт-зонд – це такий, в якого l → 0.

Крім цього зонди характеризуються:

- коефіцієнтом,

- розміром,

- точкою запису.

Точка запису в потенціал-зонді знаходиться посередині між різноіменними електродами:

 

. (6.1)

 

Точка запису в градієнт-зонді знаходиться посередині між одноіменними електродами:

 

. (6.2)

 

Розмір потенціал-зонда L _з^п – це відстань в метрах між різноімен­ними електродами (L), тобто:

 

. (6.3)

 

Розмір градієнт-зонда L _з^г – відстань між точкою запису і різноіменним електродом (A або M), тобто:

 

. (6.4)

 

Коефіцієнт зонда розраховується за формулами:

для однополюсного зонда:

 

, (6.5)

 

для двополюсного зонда:

 

. (6.6)

 

Розмірність коефіцієнта зонда в метрах. Електричний опір гірських порід визначається за формулою:

 

. (6.7)

 

Форми кривих методу уявного електричного опору

Форма кривої методу уявного електричного опору для пласта може мати різне зображення в залежності від багатьох факторів (типу зон­да, співвідношення між розміром зонда і товщиною пласта) і т.п.

Форма кривої для потенціал-зонда має симетричний характер, тобто екстремальні значення (максимальні, або мінімальні) для середини пласта і різка зміна при підході до границь пласта (Рис.6.2).

Рисунок 6.2 – Форма теоретичних та фактичних кривих уявного опору

Для градієнт-зондів форма кривої має несиметричний харак­тер, тобто екстремальні значення (максимальні і мінімальні) в підошві (максимальне) і в покрівлі (мінімальне) для послідовних зондів (Рис.6.2) (для випадку коли вивчаємо високоомний пласт); і дзеркальне відображення форми кривої має місце для оберненого (покрівельного) градієнт зонда (Рис.6.2).

Визначення границь пластів і їх товщин за даними кривих уявного опору

Виходячи із аналізу поведінки форми кривої УО для різних зондів (Рис.6.1), при визначенні границь пластів, доцільно використовувати градієнт-зонд, для якого розмір зонда менший товщини пласта L_з < h.

Тоді підошва та покрівля високоомного пласта може бути визначена за формулами:

 

, (6.8)

 

або

 

, (6.9)

 

тоді:

 

, (6.10)

 

де: – глибина для максимального значення уявного опору послідовного градієнт-зонда; – глибина для максимального значення уявного опору оберненого градієнт-зонда; – глибина для мінімального значення уявного опору послідовного градієнт-зонда; – глибина для мінімального значення уявного опору оберненого градієнт-зонда.