Формы кривых КС.

Изучение закономерностей распределения электрического тока в неоднородной среде. Изучение формы кривой КС (положения характерных точек) необходимо для формирования представления о правилах определения границ пласта и об эффективности различных зондов КС для изучения ими разрезов скважин.

Величина и вид кривой кажущегося удельного сопротивления (ρ_к) зависят от:

· истинных удельных электрических сопротивлений пород,

· форм и размеров всех элементов изучаемой среды (в том числе и от диаметра скважины),

· типов и размеров применяемых зондов.

Понятия «мощный» и «тонкий» пласт зависят от размера зонда. Один и тот же пласт для одних зондов является мощным (для потенциал-зонда пласт мощный, если его толщина превышает размер зонда в 10 и более раз, для градиент-зонда – если в 5 и более раз), а для других – тонким (мощность пласта примерно равна или менее длины зонда). Вообще мощный пласт – это такой пласт, в котором показания зондов с малой вертикальной разрешающей способностью (КС, СП, ИКБ БК) успевают показать истинные значения в пласте. Тонкими пластами в геофизической практике являются все пласты мощностью менее 1.5 метров и они относятся к категории сложных коллекторов.

Показания зонда КС, длина которого составляет ±20% мощности пласта исключаются из рассмотрения при интерпретации БКЗ (пояснить на изображении, почему).

Изучение форм кривых КС основано на изучении плотности тока j.

Плотность тока — векторная физическая величина, имеющая смысл силы тока, протекающего через элемент поверхности единичной площади.

Для градиент-зонда связь между кажущимся сопротивлением и УЭС ρ_MN среды, в которой находятся измерительные электроды зонда, определяется выражением:

, где j – действительное значение плотности тока между электродами M и N, j₀ – плотность тока в однородном изотропном безграничном пространстве.

Для потенциал-зонда кажущееся сопротивление пропорционально усредненному произведению отношения действительного значения плотности тока в однородной изотропной среде к УЭС пород на участке между точкой М и бесконечно удаленной точкой: .

Величина этого произведения определяется характером распределения тока и удельным сопротивлением среды в сферическом пространстве, окружающем источник питания, с радиусом до 5 -10 размеров зонда.

При рассмотрении стандартных кривых КС моделируется ситуация при отсутствии скважины (dc=0), идеальные зонды. Две плоскопараллельные границы, верхний и нижний пласт бесконечной мощности. Внимание! Неидеальность зонда и скважина по-разному влияют на форму кривой КС.

Построение кривой КС. Общие принципы.

1. Кривые КС строятся из соображений изменения плотности тока в среде.

2. Кривые потенциал-зонда симметричны относительно середины пласта (если УЭС вмещающих сред равны, то идеально симметричны).

3. Запись диаграммы КС относится к точке записи прибора (помнить, где она находится у каждого зонда).

4. При достаточном удалении зонда от границы раздела сред КС равно истинному сопротивлению среды, в которой находятся электроды M и N.

5. При приближении (расстояние 2L ГЗ, 5L для ПЗ) токового электрода А к пласту высокого сопротивления увеличивается плотность тока в точках, расположенных ниже электрода А (часть тока не проходит в высокоомный пласт, отражается от него (экранный эффект), уходя в низкоомный пласт, в котором находится пишущий электрод, соответственно, зонду кажется, что нарастает сопротивление; зонд воспринимает границу с высокоомным пластом как дополнительную преграду, т.е. как дополнительное сопротивление).

6. При приближении токового электрода А к пласту низкого сопротивления увеличивается плотность тока в точках, расположенных выше электрода А (ток убегает в низкоомную среду, соответственно, зонду кажется, что сопротивление падает).

7. В случае, когда токовый и измерительный электроды находятся по разные стороны от границы раздела двух сред, каажущееся сопотивление не зависит от типа и размера зонда, постоянно и определяется соотношением УЭС контактирующих сред. Образуется прямолинейная площадка (всегда, когда граница раздела находится между токовым и измерительным электродами). Её сопротивление:

8. Так как у ГЗ точка записи соответствует электроду М, прямолинейная площадка начинается на расстоянии одной длины зонда от границы раздела. Так как у ПЗ точка записи соответствует середине между электродами А и М, прямолинейная площадка начинается на расстоянии половины длины зонда от границы раздела. Длина прямолинейной площадки всегда равна длине зонда.

9. При пересечении точкой О идеального градиент-зонда границы раздела сред кажущееся сопротивление меняется скачкообразно в соответствии с отношением истинных сопротивлений контактирующих сред. Сопротивление, до которого происходит скачок, равно:

10. Для потенциал-зондов кажущееся сопротивление изменяется не скачкообразно, а постепенно (сначала более резко, затем более плавно), за счет постепенного изменения сопротивления пространства между М и ∞ по мере движения зонда.

11. По мере отдаления от границы раздела происходит выход на истинное сопротивление породы (для ГЗ на протяжении 1.5L, для ПЗ 5L),

Рисуя, пояснять:

1. Расположение характерных точек для градиент-зонда 2-1,5-2-1,5, для потенциал-зонда всегда 5. Показывать это, рисуя диаграмму, пояснять положение характерных точек.

2. Для потенциал- и прямого градиент-зондов кривые рисуются снизу вверх, для обращенного градиент-зонда сверху вниз.

3. Кривая обращенного градиент-зонда соответствует кривой прямого градиент-зонда вверх ногами.

4. Кривая КС в пласте низкого сопротивления соответствует кривой КС в пласте высокого сопротивления, отраженной слева направо.

5. Особенно пояснять тонкие пласты, какие правила в них работают, какие нет:

a. Если мощность пласта для ГЗ менее 4.5L, для ПЗ менее 10L (пласт средней мощности), то строятся две кривые: сначала относительно нижней границы, потом относительно верхней границы, затем рисуется осредняющая линия.

b. Если мощность пласта менее длины зонда, форма кривой КС рисуется особым способом (пояснить!)

Рисуя кривые, пояснять, почему УЭС «кажется» зонду. Плотность тока возрастает, и измерительной установке кажется, что возрастает сопротивление, хотя это не так. Поэтому и КС.

Как показать влияние неидеальности

Для неидеальных ГЗ MN≠0, поэтому на границе раздела двух сред (когда точка О пересекает границу) сопротивление меняется не скачкообразно, а на участке протяженностью MN. Начало изменения сопротивления происходит на расстоянии MN/2 от границы. Таким образом, мы имеем наклонную линию, граница пласта будет отбиваться на середине вертикали между её началом и концом. Это смещение касается всех характерных точек.

Как показать влияние скважины??

Что я там говорила про «загоняет»?? Мои записи на доске!

Дата добавления: 2015-07-16