ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ
ГОРНЫХ ПОРОД
ПО ДАННЫМ ИНДУКЦИОННОГО КАРОТАЖА
Цель работы. Проведение геофизической интерпретации и определение удельного электрического сопротивления горных пород по данным индукционного каротажа.
Задание. На диаграмме индукционного коротажа, в заданном интервале глубин, выполнить разбивку разреза на пласты, для выделенных пластов снять значения бк , в полученные значения кажущейся электропроводности ввести
поправки за скин-эффект, за влияние скважины, за мощность пласта и определить удельное электрическое сопротивление Qп .
Краткие теоретические основы метода.
Индукционный каротаж (ИК) – основан на изучении распределения электромагнитного поля в пространстве окружающем зонд в зависимости от удельной электропроводности горных пород. В отличие от других методов электрического каротажа ИК является бесконтактным, то есть отсутствует непосредственный контакт электродов измерительной установки с промывочной жидкостью. Поэтому с помощью ИК можно исследовать сухие скважины и скважины заполненные глинистым раствором на нефтяной основе. Наилучшие результаты ИК дает в песчано-глинистых разрезах с небольшим удельным сопротивлением пластов.
Индукционные зонды, как и экранированные, относятся к установкам с фокусирующими устройствами, что позволяет улучшать разрешающую способность зондов по мощности и увеличивать глубинность исследования изучаемой среды по радиусу. Индукционными зондами изучают кажущуюся электропроводность окружающего пространства Qк, которая измеряется в сименс на метр (См/м) или миллисименс на метр (мСм/м).
|
|
|
Для регистрации данных ИК в скважину опускается глубинный прибор.
Наиболее простой зонд ИК состоит из 2-х катушек индикаторной и измерительной, укрепленных на немагнитном стержне, на расстоянии равном длине зонда. Индукционные зонды, используемые в настоящее время в практике, являются много катушечными. В зонд, кроме генераторной и приемной катушек, введены также дополнительные катушки, служащие для компенсации первичного поля или фокусировки измеряемого сигнала. Они могут быть как приемными, так и измерительными. Индукционный зонд обозначается шифром, к примеру: 6Ф1 или 4Ф0.75, здесь первая цифра соответствует числу катушек, буква означает, что зонд с фокусировкой тока, третья цифра обозначает длину зонда в метрах.
Через генераторную катушку пропускают переменный ток высокой частоты (20-60 кГц). Этим током создается первичное переменное магнитное
поле, которое возбуждает в окружающей среде вихревые токи. Токовые линии вихревых токов в однородной среде представляют собой окружности с центром по оси скважины. Вихревые токи создают, в свою очередь, вторичное переменное магнитное поле той же частоты. Первичное и вторичное магнитные поля индуцируют в измерительной катушке э.д.с. (Еп). В Еп входит как составляющая э.д.с. Е1, связанная с прямым (первичным) полем генераторной катушки, но не связанная с электрическими свойствами горных пород.
|
|
|
Поскольку амплитуда тока в генераторной катушке поддерживается неизменной, сила вихревых токов, возникающих в горной породе, будет определяться удельной проводимостью породы. Поэтому, активная компонента э.д.с. Е2, наведенная вторичным полем в приемной катушке будет в первом приближении пропорциональна электропроводности горных пород и обратно пропорциональна их удельному сопротивлению (Е2=Qк= 1/Qк).
Порядок выполнения работы.
Для выполнения работы студентам предоставляется отрезок диаграммы ИК по одной скважине и задается интервал, в котором необходимо обработать диаграмму, сообщается величина диаметра скважины и значение сопротивления бурового раствора. Обработка диаграмм индукционного метода осуществляется в следующем порядке.
Первая часть задания. Нахождение границ наиболее однородных пластов, толщиной не менее 1 метра, и определение их мощности.
|
|
|
Кривые кажущейся электропроводности в пластах ограниченной мощности практически симметричны относительно середины пласта, если подстилающие и покрывающие пласты имеют одинаковую электропроводность. Ветви аномалии против пласта более пологи, чем на диаграммах экранированных зондов БК, т.к. в индукционном каротаже переходный процесс на границах занимает существенно больший интервал глубин. Поэтому границы пластов можно определить по точкам перегиба на кривых бк, то есть по середине аномалии кажущейся электропроводности. Мощность пласта
определяется как разность между значениями глубин кровли и подошвы выделенного пласта. Полученные значения hпл заносятся в таблицу, столбец 8.
Вторая часть задания. Снятие существенных значений кажущейся электропроводности выделенных пластов (бк max , бк min, бк ср).
Отсчет существенных значений кажущихся электропроводностей производится либо по точкам экстремумов, либо по осредненному принципу. Значения кажущихся электропроводностей, отсчитанные по диаграммам, за- писанным в масштабе Сим/м, следует перевести в масштаб мСим/м.
|
|
|
Полученные данные заносятся в таблицу, столбец 2.
Третья часть задания. Внесение поправки за скин-эффект и переход от кажущейся электропроводности (бк) к кажущемуся сопротивлению (Qк). Для этого используется палетка, представленная на рис. 4.1, где линейная шкала бк трансформируется в гиперболическую шкалу Qк при этом происходит учет влияния скин-эффекта. Эта поправка зависит от вида применяемого зонда (рис.4.1). Результаты данного этапа заносятся в таблицу, столбец 3.
Рис.1. Палетка для введения поправки за скин-эффект.
Рис.4.1. Палетка для введения поправки за скин-эффект.
Пример:
Известно: Qк = 25 Ом·м; Qр = 1Ом·м; Qк /Qр= 25; dс = 0.4 м Получаем Qк1 /Qк= 1,18; Qк1= 25·1.18=29,5
Рис.4.2. Палетка для введения поправки за влияние скважины в показания зонда ИК 6Ф1 (6Э1).
Рис. 4.3. Палетки для введения поправки за влияние вмещающих пород и мощности пласта в показания зонда 6Ф1.
Таблица
Результаты вычисления ИК
| №п/п | Qк | Qк | Qр | Qк/ Qр | Qк1/ Qк | Qк1 | hпл | Qвм | Qк2 = Qп |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
Четвертая часть задания. Внесение в значение кажущегося сопротивления
Qк поправки за влияние скважины и получение значения сопротивления Qк1.
Влияние скважины учитывается с помощью палетки, приведенной на рис.4.2. Зная сопротивление бурового раствора Qр, диаметр скважины dc,
кажущееся сопротивление исследуемого пласта Qк, способом указанным на рис.
получаем сопротивление Qк1, исправленное за влияние скважины. Все данные, промежуточные и окончательные на этом этапе заносятся в таблицу, столбцы 5,6,7.
Пятая часть задания. Введение поправки за влияние толщины пласта hпл и удельного сопротивления вмещающих пород Qвм.
Номограммы, позволяющие учитывать мощность пласта т.е. приводить показания к условиям пласта бесконечной мощности, весьма разнообразны (см. рис.4.3), но содержат всегда набор искомого Qк2, исправляемого Qк1 и влияющих параметров h и Qвм.
Сопротивление вмещающей среды изучаемого пласта Qвм может быть определено как полу сумма кажущихся сопротивлений выше лежащего и ниже лежащего пласта поделенное на два. Вычисленные значения Qвм заносятся в таблицу, столбец 9.
Полученная в результате всех преобразований величина кажущегося сопротивления Qк2 равна кажущемуся сопротивлению, приведенному к бесконечной толщине пласта Qк2=Qп, что соответствует удельному сопротивлению исследуемого пласта Qп при условии отсутствия зоны проникновения.
Результатом работы является диаграмм индукционного каротажа с выполненной разбивкой разреза на пласты и нанесенными на полях значениями бк, а также заполненная таблица.
Рекомендуемая литература.
1. Барминский А.Г., Кучеров Р.А., Кулигин А.А. Методические указания по интерпретации к приборам серии Э. Грозный, 1979.
2. Итенберг С.С., Дахкильгов Т.Д., Геофизические исследования в скважинах. – М., Недра, 1982.
3. Латышова М.Г. Практическое руководство по интерпретации диаграмм геофизических исследований скважин. М.:НЕДРА, 1991.
4. Плюснин М.И. Индукционный каротаж. М.:НЕДРА, 1968.
РАБОТА 5
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 294; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!