Индукционный метод

Индукционный каротаж (ИК) является электромагнитным методом, основанным на измерении кажущейся удельной электрической проводимости горных пород. Индукционный каротаж отличается от каротажа обычными зондами и бокового тем, что применим не только в скважинах, заполненных промывочной жидкостью (проводящий ток), но и в скважинах с непроводящей жидкостью (нефтью или промывочной жидкостью, приготовленной на нефтяной основе), воздухом или газом.

Принципиальная схема индукционного метода включает в себя скважинный снаряд и регистрирующий прибор. Скважинный снаряд-зонд состоит из двух катушек, обладающих большой индуктивностью, высокочастотного генератора и усилителя.

Форма кривой и определение границ пластов при ИК зависят от характера токовых линий, образующих вокруг оси скважины замкнутые окружности, располагающиеся в плоскости, перпендикулярной к оси прибора. В пластах со слабым наклоном относительно оси скважины токовые линии проходят в одной среде, пересекая границ пластов различного сопротивления. Характерными (существенными) значениями кривой индукционного каротажа, записанной против пласта конечной мощности, являются показания против середины пласта. Влияние скважины на показания ИК в общем случае зависит от d_с, p_с и отношениям p_п/p_с. В случае высокоминерализованной ПЖ (p_с<1 Омм) и достаточно высокого удельного сопротивления пород (p_п/p_с>20) влияние скважины становится заметным и учитывается при интерпретации диаграмм ИК с помощью специальных палеток.

Так как среда, окружающая прибор, неоднородна (прослои пород разного сопротивления, промывочная жидкость с сопротивлением, отличающимся от сопротивления окружающей среды, налиие зоны проникновения), то замеренная величина электропроводности характеризует кажущуюся проводимость σ_к, аналогино кажущемуся удельному сопротивлению p_к. В результате измерений величину сигнала Е_с определяют следующим образом:

Величина коэффициента К_с выбирается с таким расчетом, чтобы в однородной среде σ_к соответствовала σ_п. Удельная электрическая проводимость выражается в сименсах на метр (См/м). Сименс – проводимость проводника, имеющего сопротивление 1 Ом.

Влияние зоны проникновения на результаты индукционного каротажа невелико при повышающем проникновении. Понижающее проникновение оказывает значительное влияние, начиная уже с проникновения промывочной жидкости на глубину, превышающую три диаметра скважины (D>3dс). С увеличением отношения части пласта (p_п/p_зп) зависимость от понижающего проникновения увеличивается. Влияние скважины и зоны проникновения увеличивается во всех случаях с повышением сопротивления пород, слагающих разрез. Это обусловлено характером распределения силовых линий тока при индукционном каротаже.

В ИК в отличие от других методов сопротивления не требуется непосредственного контакта измерительной установки с промывочной жидкостью. Это дает возможность применять метод в тех случаях, когда используются непроводящие промывочные жидкости (приготовленные на нефтяной основе).

Благоприятные результаты получают при исследовании индукционным каротажем разрезов низкого и среднего сопротивлений и наличии повышающего проникновения фильтрата промывочной жидкости в пласт. По диаграммам индукционного каротажа можно более точно определить удельное сопротивление низкоомных водоносных коллекторов и положение водонефтяного контакта. Применение ИК ограничено при соленой промывочной жидкости и высоком удельном сопротивлении пород.

Индукционный метод позволяет получить хорошо расчлененные кривые электропроводности с симметричными и весьма четкими аномалиями. Небольшое влияние мощности, а также глубинность исследований дают возможность определить истинное удельное сопротивление пластов.

Область применения метода: расчленение разрезов скважин, в том числе сухих и заполненных не проводящим электрический ток раствором; изучение электропроводности горных пород в разрезах скважин; выделение рудных включений.

3.1.9. ВИКИЗ

Метод высокочастотного индукционного каротажного зондирования (ВИКИЗ) предназначен для исследования электрических свойств горных пород в скважинах, бурящихся на нефть и газ. Содержит пять индукционных геометрически подобных зондов (3Ф0.5, 3Ф0.7, 3Ф1, 3Ф1.4, 3Ф2). Оценка значений удельного сопротивления пластов-коллекторов и зон проникновения выполняется в программе МФС ВИКИЗ. Некоторые вопросы геологической интерпретации данных могут решаться на основе визуального анализа диаграмм ВИКИЗ и ПС. В комплексе с радиоактивными методами достоверность выводов возрастает. Все пять измерений ВИКИЗ располагаются на одном поле каротажных диаграмм. Отметим основные изменения вида каротажных диаграмм, обусловленные использованием различных масштабных шкал.

Линейная шкала разностей фаз. В этом случае каротажные диаграммы прямо отображают измерения. Чем выше электропроводность среды, тем сильнее изменяются диаграммы. Так, низкоомные отложения (глины, насыщенные солеными водами коллекторы и т.п.) легко распознаются за счет больших значений разности фаз, соответствующих этим интервалам.

Логарифмическая шкала кажущихся сопротивлений. Логарифмическая шкала «сжимает» диаграммы кажущихся сопротивлений в диапазоне малых значений (до 10 Омм) и «растягивает» в интервале больших удельных сопротивлений. Это приводит к хорошему визуальному выделению пластов высокого сопротивления.

Линейная шкала кажущихся сопротивлений. Такая трансформация приводит к сильным изменениям вида диаграмм: кривые сжаты в самом информативном для индукционных методов каротажа низкоомном диапазоне. Такой способ представления данных снижает визуальное разрешение в породах с низкими удельными сопротивлениями (песчанистые глины, алевролиты и т.п.). В то же время высокоомные интервалы хорошо дифференцируются по сопротивлению.