Табиғи электр өрісінің әдісі
Электр каротаж кезінде қоршаған өткізгіш ортада нүктелі электродтар арқылы өтетін электр тогымен құрылған электр өрісін зерттейді. Электродтар арқылы Ток (А және В) әдетте қоректендіргіш тізбектегі көзмен ұсталады.
Электродты қондырғы немесе каротаждық зонд өлшеу кезінде электродтар арасындағы қашықтықты сақтай отырып, ұңғыма оқпанымен қозғалады. Каротажды зонд зонд к коэффициентімен сипатталады.
Үш электродты каротаждық зонд тіркелетін электр өрісінің элементтерін қарастырғаннан кейін, біртекті ортаның меншікті электр кедергісін анықтау үшін ДU потенциалдарының айырымын өлшеу қажет және К зондының коэффициентін және оның қоректендіретін тогы I келесі формуладан ортаның (жыныстың) меншікті электр кедергісін есептеуге болады:
Ұңғыманың оқпаны бойынша сп қисығын өзгерту үшін I тұрақты мәні кезінде ұңғыманың оқпаны бойынша тек ДU өзгерісін тіркеу жеткілікті.
Табиғатта біз көп қабатты және біртекті емес ортамен (ұңғыма діңі, жуу сұйықтығының қабатқа ену аймағы, қабаттар қалыңдығының біртектілігі мен шектеулілігі және т. б.) кездесіп, зерттелетін аралықтың өлшенетін үлес кедергісіне әсер ететін әр түрлі факторлардың белгілі бір шартты, нәтижелік мәнін аламыз. Сн (КС) анықтау үшін әдетте біртекті орта үшін әділ флрмуланы пайдаланады:
Сп сияқты, көрінетін үлестік кедергіні өлшеу нәтижелері тереңдігі бар (КС қисығы) ұңғыма оқпаны бойынша ск өзгерісін көрсететін қисық түрінде болады.
Заттарда, соның ішінде тау жыныстарында электр тогының өтуі қатты денелер мен тұздардың су ерітінділерінде екі өткізгіштің (электрондық және ионды) болуымен байланысты.
Тау-кен тұқымы-қатты қаңқадан тұратын күрделі агрегат, оның кеуекті кеңістігі су ерітінділерімен, мұнаймен және газбен толтырылған. Жыныстың электр өткізгіштігі көп жағдайда тау жыныстарының қатты бөлшектерінің арасында электр өткізгіш сұйықтықтардың болуына байланысты. Ұңғыманың оқпанымен қиылысқан әр түрлі тау жыныстары әртүрлі химиялық құрамы, су ерітінділерінің тесіктері мен жарықтарын толтыратын әртүрлі минералдануы бар, сондықтан бір-бірінен меншікті электр кедергісінің мәндерімен ерекшеленеді. Оның мәні көбінесе коллекторлардың қанықтығын (су, мұнай, газ), тұздардың су ерітіндісімен толтырылған поралардың салыстырмалы көлемін (кеуектілік) сипаттайды, осыған байланысты кедергі әдісі ұңғыманың геологиялық қимасын зерттеудің стандартты кешеніне міндетті түрде қосылады.
Тау жыныстарының үлестік кедергісі ом-метрмен өлшенеді және жыныстың 1 м3-ге өлшеу кезінде жатады. Тау-кен жыныстарының үлестік кедергісі кең шектерде — олардың тесіктері мен жарықтарын толтыратын қабаттық судың минералдануының болуына байланысты бірнеше мың ом-метрге дейін өзгереді. Су ерітінділерінің минералдануының жоғарылауы ерітіндідегі иондардың жалпы санының ұлғаюы есебінен олардың үлестік кедергісінің азаюына әкеледі.
Бірақ, осы жағдайға қарамастан, бір аудан шегінде бір типті тұқымдар салыстырмалы кедергілердің жақын мағынасына ие. Сондықтан, электр каротажы бойынша ұңғымадан өткен жыныстардың үлестік кедергісін анықтағаннан кейін, ұңғымамен қандай литологиялық айырмашылықтар өткенін және ашылған геологиялық қимада мұнай-газға қанықпаған және суға қанықпаған аралықтарды бөліп көрсетуге болады.
Су қанықпаған қабаттың меншікті кедергісі тесікті, оның мөлшері мен жыныстағы таралу формаларына қанықтыратын қабаттық судың кедергісіне тікелей байланысты болады.
Қабаттардың біртектес еместігі, олардың жиі кезектесуі-қиманың жұқа қабаттылығы, ұңғыманың әсерін бұрмалайтын порттық кеңістіктің күрделі құрылымы мұнай кәсіпшілігі геологиясының міндеттерін қарсыласу әдісімен шешу кезінде белгілі бір қиындықтар туғызады.
Табиғи жату жағдайында тау жыныстарының электрохимиялық белсенділігінің нәтижесінде, олардың ұңғыларымен қиылысқан кезде соңғы оқпанда табиғи өздігінен электр өрісі пайда болады. Ұңғымада өздігінен пайда болатын электр өрісінің әлеуетін өлшеу жыныстар туралы маңызды ақпарат береді. Электр өрісінің пайда болуы келесі факторлармен байланысты: қабаттық Судан тұздар иондарының ұңғыма оқпанына диффузиясы және керісінше, иондар адсорбциясы жыныстар мен жуу сұйықтықтарының бөлшектерімен, қарапайым ортада қабат сулары мен жуу сұйықтықтарының сүзілуімен, тау жыныстарын құрайтын минералдардың тотығу процестерімен.
Скважинада әртүрлі концентрациядағы бір құрамды ерітінділердің тікелей жанасуының болмауы, жұқа кеуекті қалқалардың болуы, ерітінділер құрамдарындағы айырмашылық және басқа потенциалдарды салу жалпы көріністі күрделендіреді. Ұңғымалық жағдайларда өздігінен поляризация өрісінің схемалық бейнесі суретте көрсетілген:
ҚС қисықтарындағы коллекторлар шаю сұйықтығының минералдандыруымен салыстырғанда қабаттық судың үлкен минералдануы кезінде құм-сазды қимада теріс ауытқулармен сипатталады. Балшық қоспаларының тұқымдарының құрамында өсуі теріс аномалияның азаюымен байқалады. Саз қоспаларының аз мөлшері бар тығыздалған жыныстар ҚС қисығы бойынша таза саз ретінде бөлінеді. Қима бойынша өздігінен поляризация потенциалдарының өзгеруі оны бөлу, корреляция, сазды, кеуекті және өткізгіш аралықтардың бөлінуі үшін қолданылады.
Стандартты электрлік каротаж кезінде ұңғымамен қиылысқан жыныстардың меншікті кедергісі мен өздігінен поляризациясының потенциалын өлшейді.
Электр каротажын жүргізу үшін беттік аппаратурамен қосылатын және каротаждық кабель арқылы басқарылатын үш электродты ұңғымалық зонд қолданылады. Ұңғыма аспабының Түсіру-көтеру операциялары каротаждық көтергіштің шығырының көмегімен жүзеге асырылады.
Табиғи өріс (ЕП) немесе өздігінен (КС каротажы) әдісімен ұңғымалық зерттеулер әртүрлі электрохимиялық белсенділігі бар қабаттарда пайда болатын тұрақты табиғи потенциалдарды өлшеуге негізделеді. Табиғи потенциалдар (өз поляризациясының потенциалдары) тотығу-қалпына келтіру, диффузиялық-адсорбциялық және сүзу процестерінде пайда болады. Өз потенциалдарын өлшеу үшін зондпен қорғасын қабылдағыш электродтар қызмет етеді. ҚС әдісіндегі жұмыстар көбіне әлеует тәсілімен, яғни ұңғыма сағасына жақын жерге тұйықталған бір қозғалмайтын электродынан және ұңғыма бойынша қозғалатын M екінші электродынан тұратын қондырғымен орындалады (сурет. 7. 4, а). Кейде, әсіресе электр кедергілері болған кезде, КС жазу потенциал градиенті тәсілімен жүргізіледі. Бұл жағдайда M және N екі қабылдағыш электродтар да ұңғымамен қозғалады, ал олардың арасындағы қашықтық тұрақты болып қалады (1 — 2 м).
Жартылай автоматты тіркеумен әлеует тәсілімен КС каротажының схемасы:
а — орнату схемасы: 1 — блок-баланс, 2 — коллекторы бар шығыр, 3 — милливольтметр, 4 — Тіркеуші, 5 — иілгіш білікшемен біріктірілген ленталы тартқыш механизм (6) блок-баланс ролигімен, 7 — диаграммалық қағаз, 8 — қарындаш; Б — ұңғыманың оқпаны бойынша табиғи әлеуеттер диаграммасы: I (топырақ) және III (әктастар) — әлсіз электрхимиялық белсенділігі бар қаттар, II (саздақтар) және V (саздақтар) — оң электрохимиялық белсенділігі бар қаттар. пс ауытқулары бар IV — пс теріс ауытқулары бар пласт, өткізілетін қабаттарға тән
Жұмыс нәтижесінде милливольттарда өлшенетін табиғи әлеуеттердің графиктері алынады. КС диаграммаларындағы ауытқулар бойынша әртүрлі электрохимиялық белсенділігі бар қабаттар бөлінеді. ПС диаграммаларының бір мәнді литологиялық интерпретациясы қиын, себебі табиғи электр өрісі көптеген факторларға байланысты. Көбінесе сазды жыныстарға қарсы ПС әлеуетінің оң ауытқулары байқалады, ал кеуекті өткізгіш қабаттардың жанында — теріс. Оң және теріс белгінің қарқынды аномалияларымен сульфидті шоғырлар, антрацит, графит қабаттары бөлінеді. Әлсіз ауытқулар (милливольт бірліктері) массивті, тығыз, нашар өткізбейтін құмдар, әктастар, атқыланған жыныстар ерекшеленеді. ҚС әдісімен ұңғымалық зерттеулер геологиялық қималарды бөлу және жеке қабаттардың көршілес ұңғымалары бойынша корреляция үшін, нашар өткізбейтін сланецтерді, саз бен жақсы өткізілетіндерді, кеуекті әктастарды анықтау, сульфидті, полиметалл кендерін, көмірді, графитті бөлу, жыныстардың кеуектілігі мен өткізгіштігін бағалау үшін қызмет етеді. ГАЖ нәтижесінде каротаждық диаграммалар құрылады: тереңдіктен қандай да бір физикалық параметрдің өзгеру графиктері:
ГАЖ электр және ядролық әдістерінің типтік диаграммалары
Кез келген әдістің диаграммаларын өңдеу принциптері бірдей және қалыпты фонда ауытқулардың: максимумдардың, минимумдардың, кесілген аралықтардың және т.б. бөлінуіне негізделеді. Олар бойынша қабаттардың орналасқан жерін, олардың қуатын анықтауға болады. Симметриялы зондтар үшін, мысалы, потенциалдар кестесі және оған тең өріс параметрлері бойынша қабаттың ортасы экстремумдарға қарама — қарсы, ал шекарасы-иілу учаскелерінде болады. Потенциал градиентін және оған пропорционалды параметрлерді өлшейтін симметриялы емес зондтар үшін диаграммаларда экстремумдармен қабат шатыры немесе табаны бөлінеді. ГАЖ диаграммаларының сапалы интерпретациясы әрбір диаграмманың ұқсас өңдеуін де, сондай-ақ олардың симметрия аралық және бүрмеаралық корреляциясын да қамтиды. Әрбір әдіс бойынша сандық геологиялық-геофизикалық интерпретация өз, бірақ ең сенімді ақпарат бірнеше әдістерді кешендеген кезде алынады. Көптеген зондтар бар бір АКС (АГИС) болуы тез және арзан кешендеуді жүргізуге мүмкіндік береді. Бұл ГАЖ геофизиканың далалық әдістерінен күрт ерекшеленеді.