Способ определения направления и глубины залегания геоэлектрических неоднородностей в околоскважинном пространстве

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 09) (И) Ш 0 013/О ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЬСТВУ АВТОРСНОМУ СВ ПАПРАВЕОЭЛЕКТР ОЛОСКВАющиис поля чника ал важицы,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(46) 15,05.84. Бюл. Кф 18 (72) А,С.Горюнов, А.В,Куликов, Е.А.емякиц и А.П.Яковлев (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт геоФизических методов разведки(56) 1. Комаров С.Г. ГеоФизические методы исследования скважин. М "Гостоптехиздат", 1952, с,282.2, Саковцев Г.П., Редозубов А.А, мметоды скважицной электроразведки при поисках и разведке рудных место рождений. М., "Недра", 1968, с.128 (прототип).(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЛЕНИЯ И ГЛУГИ 1 Ы ЗАЛЕГАНИЯЧЕСКИХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ В 0ИИННОМ ПРОСТРАНСТВЕ, заклюв измерении электрическогоскважине при размещении исна поверхности Земли на рапрофилях, расходящихся от о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, измеряют в скважине на ряде глубин исследуемого горизонта электрическую компоненту поля 5 при двух удалениях источника от скважины(0,3-0,5)Ъ и , =(3-5),где Ь - глубина исследуемого горизонта, по меньшей мере по трем радиальным направлениям, расходящимся от устья скважины под равными угламц, пределяют средние значения величин Е измеренных на равных глубинах прц равных удалениях Й, и отношения измеренных величин Е - к соответ -С ствующим средним величинам Е опрсР Ф деляют для каждого Р Ауцкццю указанных величин от глубины Е,/Е =Г(Ь и цо соотношению экстремальных зца- ( чений этих Функций определяют направление залегания геоэлектрическй неоднородности, а по абсциссе точки пересечения Функций Е / Е( 111Л Е для двух величин Д. и Р определяют глубину залегания этой цедиордцос10924Изобретение относится к геоэлектрораэведке и может быть использовано для определения направления и глубины залегания пластообразных геоэлект-. рических неоднородностей типа залежеи; нефти, газа., линзовидных скоплений рапи и др,Известен способ определения глубины залегания пород с помощью электрокаротажа скважин 11 . 10Однако известный способ не позволяет определить месторождение геоэлектрических неоднородностей, расположенных в стороне от скважины.Наиболее близким к изобретению является способ определения направления и глубины залегания геоэлектрических пеодпородкостей в околоскважинпом пространстве эаключа 10 - щийся в измерении электрического поля в скважине при размещении заземленного источника на поверхности Земли ца радиат 1 ькых профилях, равномерно расходящихся от скважины, При 2 мерная глубина залегания неоднородности Определяется этим способом по глубине погружения в скважину приемного диполяпри которой 1 э 11 де " ляется аномалия градиента потенциа ла Г на графиках Е = Г(Е) 12 .Нецостаток данного сг 1 особа заклточается Б том, что для вь 1 явлекия ано" малик, вызываемой неоднородностью и опрегтеления глубипы залегания последней необходимо иметь "нормаль.т ную кривую изменения с глубинойградиента потенциала для той средь., к которой находится искомая неодно. - РОДНОСтЬ. РаСЧЕт "НОРМаЛЬИт.тХ" КРИВЫХ возможен в случае достаточно г 1 ростьгх 40геоэлектрических сред однородного гсолупростракства, двухслойной горизонтально-однородной средь. и тд.В случае многослойных горизоктально-. иеоднородкых сред каковыми являю 1 ся 4 т 6 ОЛЬШИЦСтВО РЕат 1 ЬЦЬтк СРЕД, РаСЧЕт тНОРМаЛЬ 1 Ш 1 Х КРИВЫХ ЗатРУПНИТЕЛЕН, а. часто и невозможен пз-за отсутствия данных Об истиккьгх зпачепиях электри" ЧЕСКИХ СС ПРОтИВЛЕНИй ОТДЕткттЬ 1 Х СЛОаВ 5 ПагреаЦель изобретения - повышение точности определекия направления и глу- бИНЫ НЕОЭЛЕКтрИЧЕС 1 т 1 ИХ НЕОдНОрОдНОСтЕй в околоскважинном пространстве,Поставленная пегп. достигается т.м что согласно спосооу определения направления и глубины залегания 52 2геоэлектрических неоднородностейв Околоскважиипом пространстве, заключающемуся в измерении электрического поля в скважине при размещенииисточника на поверхности Земли нарадиальных профилях, расходящихсяот скважины измеряют в скважине наряде глубин исследуемого горизонтаэлектрическую компоненту поля Гпри двух удалениях источника от скважины Е 1 = (0,3-0,5)Ь и Р. т = (3-5)Ь,где Ь - глубина исследуемого горизонта, по меньшей мере по трем радиальным направления, расходяшимся отустья скважины под равными углами,определяют средние значения величинЕизмеренных на равных глубинахпри равных удалениях В., и откошеп 11 т 1 1 тзмерекпых величин Е к соот -ветстзующим средним величинам 1"- ФОпределяют для каждого к фуккг 11 пОутгазанць;х величиц От глубиныЕ; т Е = Г(Ь) и по соотношению экстремальцьгх значений этих функцийопредел 1 нот направление залегакиягеоэлектрической неоднооодности, апо абсцисса точки пересечения функХяпик Е ттЕ = ХЪ) для двух величини К, определяют глубину залегания этой пеоднороднос".и,Основой предлагаемого способа служат особенности распределения вертикат 1 ьпой составляющей. электрического поля диполя, расположенного ка дневкой поверхности в присутствии локального включения типа горизонтальпой линзы, Вблизи проводящей лицз 11 поведение вертикальной компоненты Е имеет следующие особенности,. Если исгочник расположен от скважи: в :ы на удалении Я, меньшем глубины исследуемого горизонта, измеряемые пеличицы отклоняются от нормального распределсния соответствуюгдего горизонтально .Однородной среде, в стоГону больших зка:1 еций г 1 ри измерениях :зьп 11 е уровня линзь 1 и в сторону мень - ших значений при измерениях ниже уровня линзы, При расположении источИ 1 а ца раст тоянии 2 бол шем глуби- ЦЫ ИССЛЕДУЕ."ТОГО ГОРИЗОНта ИМЕЕТ МЕС- то Обратный характер Отклонения измеряемых значений Е от нормального распределения, Таким образом, присутствие днородоси в околосква,тткком пространстве отражается в распрсделениях величин Г по вертикалиЕдвояким Образом: и в относительном1092452 зуменьшении и в относительном увеличении напряженности Е в зависимости от расстояния К, при которомпроводятся измерения.По данным Физического моделирования для выявления локальных геоэлектрических неоднородностей, расположенных вблизи скважины на удалении500-1000 м, оптимальными являютсярасстояния Е 1 = (0,3-0,5)Ь и Е 2 = тО(3-5)Ь (таблица), Величина аномалии,вызываемых локальной неоднородностью,достигает в этом случае максимальногозначения,Способ реализуется следующим образом.На одном из проАилей, проходящихчерез устье скважины на удалении .тОт иее, равном (0,3-0,5)1 т, заземляютпитатощую линию и пропускают через нее 220ток. Вдоль ствола скважины производятизмерения вертикальной электрическойсоставляющей в исследуемом интервале глубин. Затем ня том же профиле зяземляют питающую линию на расстоянии т 2 в в - (3-5)Ь и произВОдят Вскважине аналогичные измерения. Указанные операции повторяют при положении питающей линии на менее, чемиа двух радиальных от скважины профи-золях, По результатам измерений,выполненных на равных глубинах приравных удалениях источника, определяют значения Е 2, нормирование сред+ними Е 2 для каждой совокупности из 35мерений, и по особенностям различиякаждой пары гряАиков(хт соответ 1: тЕ странстве проводящей неоднородности,Обратное сочетание знаков экстрему-мов свидетельствуето присутствиислабопроводящей неоднородности встороне от скважины,В качестве примера, иллюстрирующего возможность обнаружения и опреде"ления глубины пластообразной нсоднородности предложенным способом, нафиг,1-3 приведены результаты Физического моделирования поля электрического диполя в присутствии очень тонкоймедной пластинки ( - "- - где пт ттт 1итолщина пластины, а Ъ - глубина еезалегания), заключенной во второмслабопроводящем слое четырехслойнойсреды, где иа Фиг.1 - разрез моделии план рясттоложенття иитяющ тх линийАВ, ня Фиг2 и 3 - граАики распре 2делений = при расположе, е%.2 иии липни АВ по напрятзлению 1(2) и направлениям 11, 111 (3), На граАиках Е,- ттормироваттньтх Величинами Е Г , средними для совокупности издмерений при равных удалениях питающе го диполя от точек измерения, присутствие неоднородности проявляется в виде т;арактерп,тх отклоиеттий экстремумов от уровня значений Е 2/Е 2 = Направление неодиородности определяется по паре графиков, хярятстеризутощихся максимальной величиной экстре ствующих тому или иному направлению от скважины, судят о присутствиии неоднородности в околоскважинном пространстве и глубине ее залегания, Признаком присутствия в околоскважинном пространстве неоднородности служит наличие на графиках нормированных значений Г 2 двух экстремумов разного знака на глубине, несколько меньшей глубины неоднородности, Сочетание положителтдного экстремума50 иа графике измерений при малом расстояниии отрицательного экстретмума на граАике измерений при большом расстоянии К 2 свидетельствует о присуствиии В Околоскважинном про 55 мумов, а глубина залегания неоднородности - по точке пересечения графиков, имеющих такую величину экстремумов,В таблице приведено распределениевеличин ЕЕ - ,.1(21 при различных удале%ниях питающего диполя от стсвяжиныпо результатам Физическото модели -рования измерений вертикальнойэлектрической компоненты на частотеГ = 5000 Гц (модель четырехслойногоразреза с медной пластиной размером0,025.5 .10 стт Во втором слябопроводящем слое; параметры модели и расположение радиальных няпрявлеиий -на Фиг.-3),1,0 0,97 0,90 0,96 1,03 0,96 0,98 1,О 0,99 0,99 0,98 1,01 1,0 0,97 1,02 0,99 0,97 1,03 1,0 0,97 1,04 1,О 0,96 1,04 1,О 0,96 12 1,0 0,99 20 1,О 1,00 28 1,02 1,0 1,01 36 1,03 44 1,02 1,03 1,02 60 1,02 определения глубины неоднородностей.Экономический эффект от использования изобретения связан с сокращениемобъемов бурения скважин, заклацыва емых для проверки локальных геофизических аномалий. Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить геологическую эффективность поисков геоэлектрических неоднородностей за счет более надежного выделения вызываемых ими аномалий и более точного 1 у 08 1,04 0,99 1,02 1,03 1)04 0,99 1,О 1,06 О 96 1,01 1,05 0,95 1,0 1,07 0,93 1,О 1,08 О 92 1,0 1,09"Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 иал г г 250/30 Тираж 711 ВНИИПИ Государственногопо делам иэобрете 13035, Москва, Ж, Р Лодписно митета СССР и открытий