Криві діелектричного індукційного каротажу

Криві відношення різниці амплітуд A ¢=| A _z1- A _z2|¢ у неоднорідному середовищі напроти одинарних ізотропних пластів різної потужності та поляризації до різниці амплітуд A =| A _z1- A _z2| в однорідному середовищі асиметричні (Рис. 2.22). Напроти пласта (h > L) характерні покази знімаються в середній його частині. Напроти малопотужних пластів асиметрія кривих діелектричного індукційного каротажу ще більш асиметрична, ніж напроти потужних пластів. Відбивку границь за даними діелектричного індуктивного каротажу провести практично неможливо.

У загальному випадку крива діелектричного каротажу представляє собою сумарне вимірювання діелектричної проникності та питомого електричного опору порід за розрізом свердловини. У зв’язку з цим виникає необхідність переходу від вимірювальних комплексних характеристик до уявної діелектричної проникності. Даний перехід здійснюється за допомогою спеціальних палеток.

 

1, 2 – в неоднорідному та однорідному середовищі; 3 – пласт

а, б – e _п=20, r _п=20 Ом·м, e _вм=5, r _вм=50 Ом·м; в, г – e _п=5, r _п=50 Ом·м, e _вм=20, r _вм=20 Ом·м; а, в – h =0.5 м; б, г – h =2 м

Рисунок 2.22 – Криві відношення різниці амплітуд індуктивного діелектричного каротажу

 

Діелектричний каротаж застосовується при дослідженні розрізів свердловин, які складені породами середнього та високого питомого електричного опору, та при заповненні не обсаджених свердловин відносно прісною промивною рідиною (r _р>0.7). Відмінність у величинах діелектричної проникності порід, які насичені прісною водою (e _вп=16-25) і нафтою (e _нп=5-12), дозволяє достатньо впевнено провести їх поділ.

Діелектричні методи найбільш ефективні при вивченні гідрогеологічних та інженерних свердловин, при вивченні водонасичення пластів, а також при вивченні рудних свердловин.

Діелектричні методи дозволяють більш детально проводити літологічне розчленування розрізів свердловин, які складені породами середнього та високого питомого опорів; виявляти місця проривів прісних вод, які нагнітаються при розробці родовищ; вивчати водоносні пласти, які насичені прісними пластовими водами; визначати дійсну діелектричну проникність порід з метою вивчення їх колекторських властивостей та нафтонасичення.

Методи магнітометрії свердловин

Важливими магнітними характеристиками гірських порід є відносна магнітна проникність m і магнітна сприйнятливість c. Величина m визначає зв’язок між векторами магнітної індукції B і напруженістю магнітного поля H:

 

. (2.31)

 

Магнітна сприйнятливість визначає зв’язок між магнітним моментом породи і її магнітним полем. Вона характеризує здатність гірських порід намагнічуватись під впливом зовнішнього поля та зберігати стан намагнічування після зупинення дії зовнішнього поля. Розрізняють об’ємну магнітну сприйнятливість, яка дорівнює відношенню інтенсивності намагніченості j одиниці об’єму породи до напруженості H магнітного поля:

 

. (2.32)

 

Величина c – безрозмірна і може бути як додатною так і від’ємною.

Відносна магнітна проникність пов’язана з магнітною сприйнятливістю в одиницях СІ співвідношенням:

 

. (2.33)

 

У вакуумі c =0 і m =1.

Магнітні властивості гірських порід визначаються наявністю в них феромагнітних мінералів – магнетиту та титаномагнетиту. У залежності від зміни величин c і m мінерали та гірські породи можуть бути розділені на діамагнетики (c <0, m <1), парамагнетики (c >0, m >1) і феромагнетики (c >0, m >>1). Від’ємними значеннями c характеризуються кварц, кальцит, ангідрит, галіт, графіт; додатними (декілька мільйонні долі одиниці) – осадові гірські породи. Високі значення c мають феромагнітні мінерали, метаморфічні та магматичні породи. Магнітні властивості гірських порід також визначаються наявністю в них хімічних елементів, у яких ядра володіють магнітним моментом і спіном.

У даний час розроблені наступні магнітні методи дослідження розрізів свердловин: метод природного магнітного поля (ПМП), метод магнітної сприйнятливості (МС) і ядерно-магнітний каротаж (ЯМК).

Метод природного магнітного поля

Метод природного магнітного поля (ПМП), який називають іноді свердловинною магніторозвідкою, заснований на вивченні магнітних аномалій, виникнення яких обумовлено магнітним полем Землі. Найбільш інтенсивні магнітні аномалії відзначаються поблизу магнетитових руд і вивержених порід основного та ультраосновного складу.

Як відомо, магнітне поле Землі в кожній точці простору характеризується вектором напруженості , величина і напрямок якого визначається трьома складовими X, У, Z – північною, східною і вертикальною. Аномальне магнітне поле може бути вивчене за результатами вимірів трьох складових вектора , або двох його складових (вертикальної і по осі свердловини), або однієї його складової – зазвичай вертикальній Z. В останньому випадку фіксується зміна вертикальної складової ∆ Z. Вимір повного вектора забезпечує одержання матеріалів для найбільш повної інтерпретації аномалій природного магнітного поля.