Способ электрического каротажа

ОПИСАЙИЕИЗОБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 233 И 9 Союз Советских Социалистических РеспубликКомитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР22,24 Авторизобретен О. М, Косенковлексная тематическая геофизическая экспедиция аявител ПОСОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКО ТАЖ 2 1,г 1 о,оо + 1 эк, к /-гг) =/п БКвк =К1 о оо,"э - +н -Ко Кэ электрола, 1; 1, - то кажущиесяА,М ы этих зонение зонда контрольного отеканцц тока э Ро И Рэ - енцпал-зондов - коэффициент еся сопротцвл где 1 о - потенциал возникающцй прц п же самое для тока сопротивления по А/эМА 2 э, Ко и Кэ до в; Рвк - кажущ рисоелцнеццем заявкиИзобретение относится к геофтодам исследования скважин, вметодам электрического каротажческой регулировкой поля,Известны способы электрического каротажа с автоматической регулировкой поля такие, как боковой трехэлектродный, боковой семи- электродный, дивергентный и некоторые другие виды каротажа. Наиболее близким прототипом предполагаемого изобретения является способ бокового семиэлектродного каротажа БК. Способ бокового семиэлектродного каротажа заключается в создании в скважине электрического поля с помощью зонда, имеющего основной токовый электрол Ао, два симметричных токовых экранных электрода А Аэ, и две пары контрольных электродов М,Л, и М,Л/ расположенных симметрично электроду Ао внутри зонда, и измерении потенциала одного из контрольных электродов относительно потенциала удаленного измерительного электрода Л/д.-.Принцип работы зонда БКследующий, Через центральный токовый электрод Ао пропускается ток 1 о постоянной амплитуды, под действием которого на контрольных электродах возникает напряжение ЛГо. При протекании тока 1, через экранные электроды, имеющего ту же полярность, что и ток 1 на контрольных электродах МЛ возникает напряжение Л 1 э. Соответствующее автокомпенсационное устройство уравнивает величины напряжений Л 1/о и Л 1 меняя амплитуду тока 1 Физический смысл величин напряжений ЛГо и ЛГ, следующий: ЛГо - разность потенциалов, пропорциональная первой произволной потенциала основного задающего электрического поля, возникающего прц протекании тока 1 о через электрод Ао; ЛГэ - разность потенциалов пропорциональная второй производной потенциала дополнительного регулируемого электрического поля, возникающего прц протекании тока 1, через экранные электролы, Так как измеряется суммарный потенциал одного цз контрольных электродов, то можно записать:/эК - коэффициент зонда БК.Таким образом, кажущееся сопротивление зонда БКесть функция от параметров рэ и и. Параметр п, пропорционален первой производной потенциала основного задающего поля и обратно пропорционален второй производной потенциала дополнительного регулируемого поля, Как известно, радиус исследования при фиксированном размере зонда наибольший у потенциал-зонда и падает по мере увеличения порядка производной потенциала. Так, например, радиус исследования градиент- зонда и зонда для второй производной соответственно в два и четыре раза меньше радиуса исследования потенциал-зонда. Так как параметр п зависит от первой производной потенциала 1, и второй производной потенциала 1 то параметр п в основном зависит от удельного сопротивления прискважпнной зоны, т. е, зоны проникновения в случае проницаемого пласта. Таким образом, величина п ви пропорциональный этой величине поАэтенциал 1 э зависят от прискважинной зоны. Так как измеряемый потенциал есть сумма потенциалов Го и 1 то и он оказывается зависимым от прискважинной зоны. Это объясняет достаточно низкую эффективность способа бокового семиэлектродного каротажа для измерения удельного сопротивления незатронутой части пластов коллекторов и широкое применение зондов БКдля измерения удельного сопротивления прискважинной зоны.Предлагаемый способ позволяет существенно ослабить влияние прискважинной зоны при измерении удельного сопротивления пласта и отличается тем, что в скважине создают дополнительное регулируемое компенсирующее электрическое поле, потенциал которого в точке измерения противоположен по знаку потенциалу основного задающего электрического поля.На фиг. 1 изображены некоторые варианты зондов; на фиг. 2 - блок-схема измерений для зонда с точечными электродами; на фиг. 3 - блок-схема для зонда с протяженными электродами.Пусть мы имеем многоэлектродную установку, создающую в скважине основное задающее и дополнительное регулируемое электрическое поле, и по-прежнему измеряем потенциал одного из контрольных электродов относительно электрода Лсо. Измеряемые потенциалы Ро 1 э основного задающего и дополнительного регулируемого электрических полей содержат информацию как о дальней, так и о прискважинной зоне. Вычитая потенциализ потенциала Р мы можем при определенных условиях исключить информацию о прискважинной зоне. Другими словами, дополнительное регулируемое электрическое поле будет компенсировать влияние прискважинной зоны на основное задающее электри ческое поле. 1-1 аилучшим вариантом является тот, при котором дополнительное поле определяется присквак 1 иной зоной и почти не зависит от удельного сопротивления дальней зоны,В таблице приведены расчетные данные для этого зонда для пластов бесконечной мощности при; Л/;с = 20 Таблица Ь/ с В/1=1 Цй =2 ЦР =4 ЦВ =8 2,2 5,67,3 13 24 52 106 1,9 4,2 7,1 13 22 52 1002 5 10 20 40 100 250 17 4,8 8,0 13 30 62 130 1,5 6,9 13 31 бб 138 величина рк/ос зоны проникновезоны проникнове- Д/д = 8 ф - диаИз таблицы видно, что мало зависит от диаметра ния Д и от наличия самой ния по крайней мере до метр скважины). Рассмотрим для примера один из классов зондов предлагаемого способа.Возьмем потенциал-зонд АМ длиной порядка 2 - -4 диаметров скважины. Экранные электроды расоложпм таким образом, чтооы котя бы один из ник попал внутрь зонда между электродами Лэ и Л. Это приводит к том), что ток /, должен быть в противофазе с током /, текущим через электрод А, Таким образом, потенциал 1 э в точке измерения будет противоположен по знаку потенциалу для любых значений удельнык сопротивлений горных пород. Следуя традиции, обозначим экранный электрод, ближайший к электроду Л 1, через В Обратный электрод А, может находиться либо вне зонда со стороны электрода А либо не бесконечности, либо между электродами А, и Во, Возможен вариант, когда электроды Ао и А, совмещены. Условий регулирования может быть много, но практическое значение имеют лишь три; компенсация до нуля и точке М первой производной потенциала тока /О основного электрода А компенсация до нуля второй производной потенциала тока основного электрода; компенсация до нуля в некоторой точке между электродами В, и М потенциала тока основного электрода. Во всех случаях измеряется разность потенциалов между электродами М и Лж,В качестве примера приведем один такой зонд Ао, Аэ 2 дВэ 0,75 АИ 0,5 АЖ. Электроды В, и Ж:;с относятся на значительные расстояния. На фиг, 2 приведены следующие обозначения: Г - генератор тока основного задающего поля; А - автокомпенсационное устройство для создания дополнительного регулируемого поля, Л - измерительный блок.233119 Возможны и другие типы зондов, в которых применена компенсация прискважинной зоны по вышеуказанному способу. Например, в качестве основного задающего поля можно использовать поле зонда бокового каротажа, На фиг. 3 приведены следующие обозначения: Г - генератор тока центрального электрода зонда БК; А, - авторегулятор, регулирующий ток через экранные электроды зонда БК; Аг - автокомпенсационное устройство для создания дополнительного регулируемого поля. В этом случае также потенциал дополнительного поля противоположен по знаку потенциалу задающего поля. Предмет изобретения Способ электрического каротажа с автоматической регулировкой поля, заключающийся 5 в создании в скважине основного задающегои фокусирующего электрических полей и измерении разности потенциалов, характеризующей удельное сопротивление горных пород, отзггичаюш,ийся тем, что, с целью исключения 10 влияния прискважинной зоны, в скважинесоздают дополнительное регулируемое компенсирующее электрическое поле, потенциал которого в точке измерения противоположен по знаку потенциалу основного задающего элек трического поля. Г1 Ао Аз, Взо о оАз Аз в,о о1Аз Взо о оАз Взо о Успорйб регупиро 3 ония Уи - й м о Л/ о Ф о ЧслоизиЕ регулироизолия у, Миг д во о Вз Ж М гУг о о о о Аз о в, о233119 фиг Г аказ 511/18 Тираж 437ПЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете МинистрМосква, Центр, пр. Серова, д. 4 писное СССР Типография, пр. Сапунова,Составитель Ю. И. СериковРедактор Е. В. Семанова Техред Л. Я. Левина Корректор А. П. Васил