Боковой каротаж

Аналогичная картина  наблюдается, если мощность пласта остаётся постоянной. А увеличивается длина  зонда.

Влияние ограниченной мощности пласта (снижение r_макс при H»L₀ и увеличение при H »L) в основном определяется отношением удельного бурового раствора r_р; оно тем, больше чем меньше r_вм/r_р >10 максимальное сопротивление пласта максимальной мощности.

При различном удельном сопротивлении подстилающих r_н и покрывающих r_в пород влияние ограниченной мощности пласта определяется удельным сопротивлением менее проводящей породы (r_в или r_н).

3.2 Трёхэлектродный боковой  каротаж.

Электрическое поле трёхэлектродного зонда представляет собой поле длинного цилиндрического (вытянутого элипсоида вращения) заземления. Расчёт его также сложен. В связи с этим кажущееся удельное сопротивление для обоих типов зондов бокового каротажа получаю обычно на сеточной модели.

Кажущееся удельное сопротивление для трёхэлектродного зонда определяется выражением для двухслойной среды

 

при наличие зоны проникновения

где 2a-диаметр центрального электрода; 2с-общий размер зонда; 2а₁ = d_с - диаметр скважины; 2a₂ = D - диаметр зоны проникновения;

c²=a²+k²; c₁²=a₁+k²; c₂²=a₂+k².

На рис показаны r_к/r_р для двухслойной среды для одного из трёхэлектродных зондов бокового каротажа.

Указанные формулы получены заменой фактического цилиндрического  зонда удлинённым сфероидом и в предположении, что поверхность скважины и внешняя граница зоны проникновения представлены эквипотенциальными поверхностями.

Сравнение трёхэлектродного и семиэлетродного зонда бокового каротажа дает следующее.

Для получения одинаковой вертикальной разрешающей способности расстояние O₁O₂ между серединами интервалов, отделяющих основной электрод трёхэлетродного зонда от дополнительных, должно быть равно расстоянию O₁O₂ между средними точками интервалов M₁N₁ и M₂N₂ семиэлектронного зонда.

При одинаковом радиусе исследования общая длина трёхэлетродного зонда должна быть равной 1,5 A₁A₂ семиэлектродного.

Преимущества семиэлектродного зонда бокового каротажа заключаются  в возможности более лёгкого  комплексирования его с исследованиями других видов и в меньшем влиянии скважины на результаты измерений.

Рассмотрим некоторые  вопросы интерпретации данных семиэлектродного бокового каротажа.

3.3 Выбор зонда.

Для получения наиболее благоприятных результатов (r_к ближе всего к r_п) при двухслойной среде необходимо, чтобы коэффициент фокусировки зонда был около 1,5 размера зонда L₀ - ,более 5d_c. Для уменьшения влияние проникновения раствора коэффициент фокусировки зонда следует увеличить до 2,% -3, а размер зонда взять не менее 10d_с. Чтобы иметь возможность отбивать пласты малой мощности, надо иметь зонд небольшого размера и, самое главное, небольшой длины. Последнее означает необходимость уменьшения размера зонда (A₁A₂) и увеличения q.

Исходя из изложенного  выше, для бокового каротажа, предназначенного для определения удельного сопротивления пластов, можно рекомендовать зонд с A₁A₂ » 10d и q= 2,5, например, A₁A₂ =2,5 м и O₁O₂ = 0,714 м. Расстояние M₁N₁ может быть взято равным 0,15-0,2 м.

Зонд бокового каротажа общества Шлюмберже имеет O₁O₂ =32² (80см); A1A2 =80² (203см); модуль фокусировки O₁O₂/A₁A₂ = 2,5.

Для изучения зоны проникновения  общество Шлюмберже применяет малый  зонд бокового каротажа:

O₁O₂=12² (30 см), A₁A₂=56² (142см).

3.4 Определение удельного  сопротивления.

При оценке удельного  сопротивления по данным бокового каротажа можно исходить из следующего.

При пресных буровых  растворах боковой каротаж сравнительно точно даёт значение сопротивления  нефтеносных и газоносных пластов.

Для точного определения  удельного сопротивления по результатам  измерения зондом бокового каротажа необходимо пользоваться расчётными кривыми зависимостями r_к от параметров среды. На рис 9. Дана палетка для трёхслойной среды для определения удельного сопротивления пласта по результатам измерений зондом бокового каротажа с A1A2 - 2,5 м и q=2,5 для r_зп/r_р= 20 и диаметра скважины 9 ³/₄².

При ограниченной мощности пласта необходимо вводить поправку на мощность пластов.

 

В общем случае удельное сопротивление пласта по данным одного зонда бокового каротажа определить затруднительно; следует провести измерения ещё одним или несколькими зондами.

При повышающем проникновении  для уточнения удельного сопротивления  пласта рекомендуется пользоваться показаниями грдиент-зонда AO = 4,25 м. При понижающем проникновении в комплекс зондов малого размера, с индукционным каротажем и др.

Рекомендуемая область  применения бокового каротажа. Боковой  каротаж следует применять в  случае, если удельное сопротивление  бурового раствора мало (менее 0,5 Ом м) или содержится большое число  пластов малопористых пород (с удельным сопротивлением порядка нескольких сотен Ом м). К таким разрезам относятся разрезы, в которых преобладают карбонатные породы.

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате  выполнения данной работы был обобщён материал по методу бокового каротажа. Из этих данных можно заключить, что этот метод имеет широкое применения для решения задач исследования разреза скважины. Хотя существуют различные модификации метода, для решения конкретных задач, но общей особенностью всех модификация является применение фокусирующих электродов, что позволяет значительно  сузить толщину токовых линий и направить их непосредственно в изучаемый пласт. Так же с помощью некоторых модификаций можно наоборот уменьшить зону исследования зонда или придать токовым линиям определённую форму.

Боковой каротаж целесообразно применять при бурении на сильноминерализованных растворах, так как хорошо проводящий раствор оказывает значительно меньшее влияние на показания бокового каротажа, чем на результаты измерения установками других типов. При проникновении в пласт раствора большой минерализации велика вероятность понижающего проникновения, которое мало сказывается на кривых бокового каротажа. Также хорошие результаты получаются при применении бокового каротажа в разрезах, представленных малопористыми породами, для которых наблюдается большее отношение удельного сопротивления пород к удельному сопротивлению бурового раствора. В этом случае боковой каротаж обеспечивает хорошее расчленение разреза. Метод мало эффективен при изучении пластов с повышающим проникновением.

Большое применение получило комплексирование метода бокового каротажа, как с другими модификациями  этого метода  так и с другими  методами геофизического исследования скважин, такими как индукционный каротаж.

 

Список литературы

Комаров С.Г. Геофизические методы исследования скважин. Изд. второе. М., "Недра" 1973

Справочник Геофизика М., Гостоптехиздат, 1961.

Sclumberger.: "Log interpretation" Vol. I-Principles. 1972.