Геофизические исследования скважин

    Подставляя  найденные значения I¢ и I¢¢, получим в среде1

    

    в среде 2

    

    (В.Н.  Дахнов, промысловая геофизика, Госоптехиздат,  М, 1959 г.).

    ФИЗИЧЕСКОЕ  ОБЪЯСНЕНИЕ КРИВЫХ.

    Последовательн. градиент – зонд.

    При удалении зонда от плоскости раздела z>2Lr

    j=j0    

    При приближению к разделу плотность тока возрастает

    В пределе при r2=¥ r_к,1®2r1

    До  пересечения границы раздела  электродами M и N r_k=2r1r2(r1+r2)-1 – постоянно

    СледовательноI1=I2

       

    Таким образом, пересечение границ плоскости раздела отметится на кривой r_k резким скачком. Чем больше r2, тем больше скачок r_k,2®2r2. При дальнейшем удалении от границ раздела r_k стремится к r2 (при 1,5 Lr достигает r2).

    Для обращенного зонда (NMA) при приближении  к границе раздела сред в связи с экранированием тока верхней средой высокого сопротивления плотность тока между электродами М и N и, следовательно, кажущееся сопротивление, уменьшаются. На границе раздела сред r_k минимально и при r2®¥ r_k,2®0. При пересечении электродами М и N плоскости раздела сред r_k резко возрастает и достигает величины 2r1r2¤(r1+r2)£2r1.

    В силу постоянства In на границе раздела  сред r_k,1¤r_k,2=r1¤r2

    Следовательно

    

    После перехода заземления А в верхнюю  среду кажущееся сопротивление следствие уменьшающего влияния среды возрастает вначале резко, а затем более плавно, достигая при l=2-3lп значение r2.

    При взаимной замене сопротивлений сред 1 и 2 кривые кажущегося сопротивления  будут зеркальным отображением для сред r2>r1. 

    ПОТЕНЦИАЛ – ЗОНД.

    РИСУНОК 

    r2=10r1 

    При удалении от границы раздела rk1=rk2. При приближении к границе раздела rк возрастает, что объясняется увеличением плотности тока в полупространстве ниже электрода М (момента пересечения заземлением А границы раздела и до пересечения этой границы электродом М

    rk=2r1r2/r1+r2=const

    После перехода электрода М в верхнюю  среду кажущееся сопротивление  вновь возрастает, асимитотически приближаясь к r2 сперва интенсивно, затем более плавно.

    Зона  в пределах которой фиксируется  переход от rk=2r1r2/r1+r2 к rк=r2 тем больше, чем выше отношение r2¤r1 и больше размер зонда. Протяженность этой зоны практически не превышает пятикратного размера зонда. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    ЛЕКЦИЯ 5 и 6

    Для пласта неограниченной мощности значения rК подсчитаны для ряда наиболее важных практически случаев. Это кривые зависимости rк /rс от L/dС.

    Это теоретические кривые БКЗ

      

    Удобно  пользоваться логарифмическим масштабом. На каждый бланк с логарифмической сеткой наносят несколько кривых БКЗ, объединенных согласно этому принципу на одном бланке, называется палеткой БКЗ.

    Двухслойные кривые БКЗ для градиент – зондов свидетельствуют о следующем:

    1.При  очень малых L величина rк приближается к величине rс независимо от r_п.

    2. При rп>rс с увеличением длины зонда rк сначала растет, становится равным rп и потом превышает его. Достигнув максимального значения, rк при дальнейшем увеличении длины зонда стремится к удельному и становится равном ему.

    3. При rп<rс с увеличением длины зонда r_к сначала уменьшается, становится равным rп ,а затем меньше него. Достигнув минимального значения, r_к при дальнейшем увеличении L приближается к r_п и, наконец, становится равным ему.

    Таким образом, правой асимптотой кривых БКЗ  является величина rп, а левой – значение rп=rс.

    Трехслойные кривые БКЗ

    сгруппированы на трехслойных палетках БКЗ, которые  отличаются друг от друга параметрами rзп>rс и D/dc.

     Зона проникновения  изменяется в большинстве случаев  от 5 до 100 rс, а D – от 2 до 16 dc. В случае необходимости палетки и отдельные трехслойные кривые получают путем интерполяции.

    Форма кривых кажущегося сопротивления. Экранирование

    Из  сопоставления двухслойных и трехслойных кривых видно, что:

    1. Понижающее проникновение приводит  в основном к понижению r_к, а повышающее – к повышению по сравнению с показаниями против пласта такого же удельного сопротивления без проникновения. Изменение показаний характерно для малых и средних градиент - зондов и несущественно для зондов большой длины.

    Чем больше глубина ЗП, тем больше L, при котором проникновение влияет на r_к.

    Любая трехслойная кривая расположена  между двумя двухслойными кривыми  БКЗ, модули которых равны значениям r_п/r_с и r_зп>r_с данной трехслойной кривой. Левые ветви трехслойных кривых приближаются к двухслойной кривой с модулем, равным rзп>rс, а их правые ветви – к трехслойной кривой с модулем r_зп>r_с.

    Форма кривых кажущегося сопротивления

    Экранирование

     Форма кривой КС и величина r_к зависит от мощности пласта h. При интерпретации каротажных диаграмм большую роль играет отношение длины зонда к мощности пласта L/h. Форма кривой КС и величина r_к для пластов h<L существенно различаются.

    Подошвенный градиент-зонд (Рис. 25а)

1. При L<h кривая КС образует минимум в кровле пласта – минимальное значение ниже rк покрывающих пласт пород. Против пласта кривая КС возрастает от кровли к подошве. Ширина пика КС меньше h на величину L. Участок длиной L в кровле пласта со сравнительно заниженным сопротивлением наземной зоной экранирования (ЗЭ). К подошве пласта кривая КС достигает максимума, превышающего rп и далее спадает до rк подстилающих пород.
2. При L=h зона экранирования занимает основную часть кривой КС против пласта. Только в подошве наблюдается узкий пик с rк<rп.

    При L>h против пласта наблюдается несколько смещенный к подошве симметричный max с rк<rп. Значения rк – занижены.

    Для кровельных градиент – зондов картина  зеркально симметричная. 

     Потенциал – зонд (б).

    При L<h пласт на кривой КС отмечается максимумом, симметричным относительно середине пласта. Кровлю пласта смещают на L/2 выше, а подошву пласта – на L/2 ниже участков кривой КС с наибольшей крутизной.

    При L>h пласт отмечается небольшим min. Величина r_к против вмещающих пород на L/2 выше и ниже границ пласта.

    Два пласта высокого сопротивления, расположенные  недалеко друг от друга, оказывают взаимное влияние на форму кривой КС, полученных градиент – зондом.

    Если  соседний экранирующий пласт высокого сопротивления расположены со стороны  парных электродов ГЗ, то он не оказывает  существенного влияния на величину r_к против исследуемого пласта.

1. Если расстояние между серединами пластов меньше L, то r_к - занижены против пласта (рис. а-в).
2. Если расстояние между серединами пластов больше L, то r_к против исследуемого пласта завышено (г).

    Занижающее  экранирование вызвано тем, что при положении электродов M и N против исследуемого пласта электрод А оказывается под экранирующим пластом, который действуя как малопроводящий экран, препятствует распространению тока в сторону электродов M, N.

    Завышающее  экранирование вызвано тем, что при положении электродов M,N против исследуемого пласта электрод А находится ниже экранирующего пласта, и ток от него распространяется преимущественно вниз.

    При исследовании двух пластов высокого сопротивления кровельным градиент – зондом ход кривых КС меняется на обратный.

    Экранирование является существенным ограничением и снимает эффективность БКЗ при изучении пластов малой и средней мощности с наличием экранирующих пластов высокого сопротивления.