Способ электрического каротажа

Союз СоветскикСоцмалистнческннРеспублик О П И С А Н И Е и 693314ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ иф . и(61) Дополнительное к авт. свид-ву 2) Заявлено 12,05,77 присоединением заявки Кл 18824 0 Гасударственный квинтет СССР но делам нэаоретеннй н открытий) Приоритет ликовано 25.10 юллетень .% 39 (5 550.837088.8) ата опубликоваяя исакия 28,10 Авторыобретения. А, Табаровский и Ю. А. Дашевски ки Сибирского отделения ологии и геАН СССР) СПОСОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАРОТА бретение относит области гео одами карофизич ких исследований может быть исп ения удельного эл ения пластов перес ьзовано дляктрического ажа метра. определ противл енных скважиной.Известны основные методы электрического каротажа, используемые при вертикальной днаграфии скважин для определения удельного электрического сопротивления пластов (БКЗ - боковое каротажное.О зондирование, БК - боковой каротаж и др,), отличительными признаками которых являются осесимметричный характер возбуждения и регистрация характеристик15 только электрического поля 11,В БКЗ в качестве источников тока применяют точечные электроды, расположенные на оси скважины, и измеряют либо потенциал, либо продольную компоненту электрического поля. В обоих случаях при определенных условиях (достаточно большая длина зонда) измеряемые.: величины прямо пропорциональны удельному электрическому соп отивлениюпласта и, следовательно, возможен беспалеточный способ определения этого параОднако, во многих геолого-геофизических ситуациях (например, большое сопротивление пласта или высокая минерализация бурового раствора) для этого необходимы настолько длинные зонды, что с учетом вертикальных характеристик метода иХ применение теряет практический смысл.Боковой каротаж ческолько отличается от БКЗ,так как для создания достаточно протяженных областей, в которых эквипотенциальные поверхности имеют цилиндрическую форму, применяют удлиненные экранные электроды. Благодаря этому основная часть токовых линий замыкается на бесконечно удаленный электрод через внешнее к скважине пространство. Измеряемой величиной в методе является отношение потенциала центрального электрода (в трехэлектродном варианте)3 6 О,ЗЗ или потенциала критической точки (в семи- и девятизлектродном вариантах) к току, стекающему с центрального электрода. Зта величина связана с удельным сопротивлением пласта очень сложной функциональной зависимостью, включающей в себя параметры скважины и зоны проникновения, от влияния которых принципиально нельзя избавиться. Определение электрических параметров пласта 10 по данным БК возможно только на основе палеточных данных и требует весьма обширной предварительной информации о разрезе,Известен способ дивергентного каро тажа, в котором в качестве источника тока используют осесимметричную систему электродов, а измеряют отношение потенциала эдектрического поля к его второй производной. При этом во время измерения непрерывно поддерживают ток в токовых электродах зонда такой величины, которая вызывает появление экстремума потенциала в точке измерения2Указанный способ позволяет ослабит,. зависимость регистрируемой величины от производной параметров скважины вдоль ее оси, однако, при этом не удается исключить влияние самих этих параметров (диаметра скважины и сопротивления бурового раствора) на результаты измерений. Э дивергентном каротаже Измеряемая величина сложным образом связана с сопротивлением пласта, подвержещ неустранимому искажающему влиянию характеристнк. скважины и зоны проникиовения и может быть проинтерпретированатолько по палеткам, Необходимость измерения второй разности потенциала предъявляет весьма высокие требования к ре-.гистрирующей аппаратуре,Цель изобретения - исключить зависимость результатов измерений от параметров скважины и зоны проникновения,что повысит эффективность электрокаротажных исследований.Поставленная цель достигается темчто в качестве источника поля используют электрический диполь, перпендикулярный оси скважины, и измеряют параллельную диполю компоненту электрического поля,а также ортогональную ей радиальную компоненту магчитного поля,и по отношеничо компоненты электрического поля к квадрату компоненты магнитного поля судчт об удельном сопротивлении среды,Рассмотрим связь измеряемой величины с пара"иетрами разреза в условияхцидцндрически-слоистой среды,В скважине радиуса о, обладающейсопротивлениеми пересекающейпласт бесконечной мощности сопротивлением ,О находится горизонтальныйэлектрический диполь, ориентированныйвдоль оси Х декартовой системы координат (к, 2, ась 2 которой совпадает с осью скважины.Выра:лление для компоненты эдектри-:ческого поля Е, и ортогональной ейкомпоненты магнитного поля Я наоси скважины имеет видгде И -момент электрического поля;у - длина зонда (расстояниеот диподя до точки измерения;)оФ 1 Ж (х) 3 (Х) - модифицированные функцииБесселя,Рассмотрим приближенные выражениядля подей Е Ц при условии ц.1,Эти асимптотйческие разложения могутбыть использованы для введения приемлемого интерпретационного параметра -кажущегося удельного сопротивления. Бсди аЪ 1, то, как показывает исследование выражений (1), (2)Мз 4 б Р 4 жж(+Ь)Сравнение асимптотических значений с расчетами по точным формулам показывает, что в диапазоне 00002Ь1000 они различаются не более чем иа 10%, если выполняются следующие услоПодписное ИПИ Заказ 6079/18 Тираж 68 ПП фПатент, г, Ужгород., ул, Проектна 7 6933 бавиться от присущего БК и дивергентЪному каротажу недостатка, заключающегося,в принципиально неустранимой зависимости результатов измерений от параметров скважины и зоны проникновения, а с другой стороны - добиться совпадения фс истинным удельным сопротивдением пласта при значительно более коротких длинах зондов, чем это имеет место в БКЗ, Все это позволяет 10 проводить более надежную диаграфпо разрезов нефтяных и газовых скважин и тем самым с большей эффективностью выявдять пласты-коллекторы и определять характер их насыщения.15 РпУе 2 5 10 25 50 100 25050004 ОД 06 08 0913А Х,О 1,5 22 3,6 5,5 8,5 1 5,530Формула изобретенияСпособ электрического каротажа, в котором на оси скважины возбуждают и25 14измеряют эдектромагнИтное поле постоянного тока, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью исключения зависимости результатов измерений от параметров скважины и зоны проникновения бурового раствора, в качестве источника поля используют электрический диполь, перпендикулярный оси скважины, и измеряют параллельную диподю компоненту электрического поля, а также ортогональную ей радиальную компоненту магнитного поля, и по отношению компоненты электрического поля к квадрату компоненты магнитного поля судят об удедьном сопротивлении среды,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Комаров С. Г. Геофизические ме толы исследования скважин. М., Недра 1973, с. 33-134,2. Авторское свидетельство СССР333514, кд. Я 01 У 3/4, 1972