МЕТОД ПОТЕНЦИАЛОВ ВЫЗВАННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ
В методе потенциалов вызванной поляризации (ВП) используют свойства горных пород поляризоваться при протекании через них постоянного поляризующего электрического тока. В горных породах после выключения поляризующего тока в течение некоторого времени наблюдается убывающее электрическое поле, известное под названием поля вызванных потенциалов.
Природа вызванных потенциалов недостаточно изучена. Однако большинство исследователей находят, что в горных породах, обладающих ионной проводимостью (практически все осадочные породы), вызванные потенциалы возникают за счет электрокинетических явлений, происходящих на границе электролит — непроводящая среда под воздействием электрического поля. Некоторые исследователи считают, что возникновение поля связано с деформацией двойного электрического слоя на поверхности минеральных частиц под воздействием поляризующего тока, другие — с образованием микроскопических концентрационных элементов за счет изменения чисел переноса ионов в капиллярах разных сечений. Механизм этой поляризации довольно сложен, и обычно ее называют объемной поляризацией, поскольку поляризация захватывает объем породы, обработанной электрическим током.
В горных породах, обладающих электронной проводимостью (железные руды, некоторые сорта каменных углей), вызванная поляризация возникает в основном за счет электродных процессов, протекающих на границе электролит — проводящая среда.
В горных породах со смешанной проводимостью возникают Одновременно как объемная, так и электродная поляризации.
Для измерения вызванных потенциалов обычно используют четырехэлектродный зонд (например, В5, ОАО, О4МО, О4А). Раздвоенный электрод А и электрод В служат для пропускания электрического тока. Электрод М, покрытый слоем перфорированной резины для устранения помех за счет поляризации самого электрода, и обычный электрод N на поверхности служат для измерения разности потенциалов. Схема измерений устроена так, чтобы в скважину пропускался прерывистый электрический ток. В промежутках между импульсами тока преобразователь замыкает цепь MN, и совместно с потенциалами собственной поляризации прибор Г1 регистрирует вызванные потенциалы. Одновременно с этим второй прибор Г2 регистрирует разность потенциалов, наблюдаемую между электродами М и N в момент протекания поляризующего тока (рис. 35).
В скважинных условиях против однородного поляризующего пласта наблюдается симметричная аномалия вызванных потенциалов, амплитуда которой зависит от мощности пласта (рис. 36). Для пластов h>12dc влиянием мощности можно пренебречь. Помимо мощности пласта на величину вызванных потенциалов оказывает влияние диаметр зоны проникновения фильтрата бурового раствора и ее удельное сопротивление..
По замеру вызванной поляризации вычисляют коэффициент вызванной электрохимической активности породы Ав, который в однородном электрическом поле (лабораторные условия) равен
(1.46)
где ΔUВП - измеренная разность вызванных потенциалов, мВ; ΔUКС - разность потенциалов, наблюдаемая между электродами М и N в момент протекания поляризующего тока, мВ.
Рис. 37. Зависимость приведенного коэффициента вызванной электрохимической активности Ав1 от содержания глинистого и карбонатного цемента (Сгл+С) и от коэффициента проницаемости kпр девонских песчаников-коллекторов Татарии.
а — Ав1 = f(Сгл+С); б — Ав1 = f(kпр); 1 -проницаемые образцы; 2 - непроницаемые образцы; 3 - зависимость, построенная по данным МИНХ и ГП; 4 - то же, по данным ВНИИгеофизики
Для исключения влияния удельного сопротивления ρв насыщающей породу жидкости на величину Ав (для песчано-глинистых коллекторов) в рассмотрение вводят приведенный коэффициент вызванной электрохимической активности
(1.47)
Опыт показывает, что в песчано-глинистом разрезе наибольшей вызванной активностью обладают глинистые песчаники и алевролиты. Незаглинизированные пески и песчаники имеют низкую активность (рис. 37, а). Чистые глины также имеют низкую вызванную активность в связи с наличием в них высокоминерализованной воды. Против известняков и доломитов наблюдаются обычно высокие потенциалы вызванной поляризации, обусловленные значительным удельным сопротивлением этих пород.
Кривые UВП, отражая изменение содержания глинистого минерала в породе, имеют хорошую расчленяющую способность и позволяют получить ряд дополнительных сведений о разрезе, что особенно важно в условиях относительно пресных пластовых вод, где метод СП не дает четких результатов.
В частности, перспективен метод ВП для выделения нефтяных пластов, обводнившихся в процессе разработки пресной водой. В некоторых районах между вызванными потенциалами и проницаемостью песчаников kпр наблюдается коррелятивная связь (рис. 37, б), которую можно использовать для приближенного определения коэффициента проницаемости.
Метод потенциалов вызванной поляризации используют также для выделения углей при изучении разрезов угольных скважин. Имеется положительный опыт использования метода для определения в разрезах скважин зон сульфидного оруденения.
ГлаваII.
МЕТОДЫ РАДИОМЕТРИИ
Радиометрией скважин называют совокупность методов, основанных на регистрации различных ядерных излучений, главным образом гамма-квантов и нейтронов. Эти методы подразделяются на пассивные (методы регистрации естественных излучений) и активные (методы регистрации излучений, возникающих при облучении специальными источниками, помещенными в скважинном приборе).
Из пассивных методов в настоящее время используют метод естественной радиоактивности (гамма-метод). Группа активных методов включает две подгруппы — методы, основанные на облучении пород соответственно гамма-квантами и нейтронами. В нефтяных и газовых скважинах из методов первой подгруппы применяют в основном метод рассеянного гамма-излучения (гамма-гамма-метод), из второй подгруппы — нейтрон-нейтронный метод и нейтронный гамма-метод, импульсные нейтронные методы и метод наведенной активности.
К радиометрии скважин иногда относят также метод ядерного магнитного резонанса (ядерный магнитный каротаж), хотя и не связанный с регистрацией ядерных частиц, но использующий некоторые ядерные свойства элементов горной породы.
Существенная особенность ядерных методов заключается в принципиальной возможности определения с их помощью концентрации отдельных элементов в горных породах. Важным преимуществом большинства ядерных методов является также и то, что они могут применяться как в необсаженных, так и обсаженных, скважинах. На их показания относительно слабо влияет и характер жидкости в стволе скважины.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|