Гірських порід методом ЯМК

(за С.М. Аксельродом)

Для вивчення розрізу свердловин найбільший інтерес представляє величина U₀, яка пропорційна числу ядер водню, що входять до складу рухомого (вільного) флюїду: нафти або води.

Апаратура ЯМК одночасно реєструє три криві зміни з глибиною амплітуд сигналу вільної прецесії при фіксованих часах t₁, t₂, і t₃ (Рис. 2.26,г). За цими даними оцінюється величина U₀, приведена до моменту виключення поляризуючого струму. Початкову амплітуду розраховують за наступною формулою:

, (2.40)

або

. (2.41)

На значення сигналу вільної прецесії (СВП) впливають тільки ті ядра водню, які входять до складу молекул, здатних переміщатися в порах гірської породи. Зв’язана вода і тверді вуглеводи на діаграмах СВП не відмічаються.

Величина U₀ калібрується в одиницях, які називаються індексом вільного флюїду (ІВФ) і характеризують об'єм пор у відсотках зайнятих рідиною. Індекс вільного флюїд умовно вважають коефіцієнтом ефективної пористості

(2.42)

Апаратура ядерно-магнітного каротажу

Дана апаратура складається із свердловинного приладу та наземної панелі. Свердловинний прилад складається із двох частин. У нижній частині у циліндричному кожусі з поліхлорвінілової труби, яка заповнена маслом, розміщені два датчики – основний та допоміжний, у верхній частині в дюралевому кожусі змонтована електрична схема.

Основний датчик використовується для створення магнітного поля поляризації в пласті та спостереження сигналу вільної прецесії. Він представляє собою соленоїд із сердечником прямокутного січення, довша сторона якого паралельна головній осі приладу. Сила струму поляризації – 3 А.

Допоміжний датчик має тороїдальну форму та служить для контролю роботи апаратури.

Апаратура ЯМК еталонується в одиницях ІВФ (%/см). Індекс вільного флюїду визначається як відношення початкової амплітуди СВП, зареєстрованої на зразку породи, до початкової амплітуди СВП, заміряної на дистильованій воді, що займає такий же об’єм, як і зразок породи.

Інтерпретація діаграм ЯМК полягає у визначенні величини сигналу вільної прецесії і часу подовжньої релаксації Т₁ (час поперечної релаксації Т₂ не використовується).

На діаграмах ЯМК однорідні великої потужності пласти, що вміщують водень відмічаються симетричними максимумами. Визначення тонких пластів ускладнено. За часом повздовжньої релаксації Т₁ визначають характер насичення порід, які були охарактеризовані по кривій ІВФ як колектори з достатньою ефективною пористістю.

Час подовжньої релаксації Т₁ за звичай для води менше ніж для нафти: Т_1води=300мс; Т_1нафти=600 мс. Проте, чіткого розділення немає, оскільки впливають на ці свідчення багато чинників: гідрофільність, питома поверхня, тип пористості, глинистість, в’язкість флюїду та ін..

Криві ЯМК

Дані криві симетричні відносно середини однорідних пластів. Максимум співпадає із серединою пласта. Границі потужних пластів відбивають у точках, які відповідають половині максимального значення амплітуди кривої ЯМК.

При інтерпретації кривих ЯМК у значення U₀ вводять поправки за вплив свердловини, глинистої кірки, залишкового струму, а також просторової орієнтації свердловини. При цьому використовують спеціальні палетки та номограми.

ЯМК призначений для виділення пластів, що містять рухомий флюїд, визначення пористості і характеру насичення пластів, розділення нафтоносних і бітумінізованних порід.

Обмеження використання ЯМК – погані результати получаються в глинистому буровому розчині, в породах з підвищеною магнітною сприйнятливістю, в породах з малою ефективною пористістю (1,5-2 %), в тріщинуватих колекторах. ЯМК не застосовується в колекторах із в’язкою нафтою.

Недоліки ЯМК – велика тривалість вимірювань, мала глибинність (0,3 м), впливає сильно зона проникнення фільтрату промивальної рідини, метод застосовуються тільки в не обсаджених свердловинах.

Контрольні запитання

1. Дайте класифікацію звичайних неекранованих зондів і їх характеристику.

2. Охарактеризуйте криві уявного електричного опору звичайних неекранованих зондів.

3. Охарактеризуйте стандартний каротаж та задачі, які вирішуються за його допомогою.

4. Охарактеризуйте фізичні основи мікрокаротажу та задачі, які вирішуються за його допомогою.

5. Яким чином проводиться визначення питомого опору рідин у свердловині?

6. Яким чином визначається коефіцієнт мікрозонда і резистивіметра?

7. Сформулюйте фізичні основи методу БКта задачі, які вирішуються за допомогою цого методу.

8. Дайте характеристику форм кривих БК.

9. Сформулюйте фізичні основи методу індукційного каротажу та задачі, які вирішуються за його допомогою.

10. Дайте характеристику зондів низькочастотного індукційного каротажу.

11. Яка форма кривих індукційного каротажу та їх особливості?

12. Сформулюйте фізичні основи діелектричного каротажу та задачі, які вирішуються за його допомогою.

13. Сформулюйте фізичні основи методу самочинної поляризації (СП) та задачі, які вирішуються за його допомогою.

14. Дайте характеристику утворення дифузійно-адсорбційних потенціалів.

15. Дайте характеристику утворення фільтраційних потенціалів.

16. Дайте характеристику утворення окисно-відновних потенціалів.

17. Охарактеризуйте криві методуСП. Що таке “лінія глин” і як вона проводиться?

18. Сформулюйте фізичні основи методу викликаної поляризації (ВП) та задачі, які вирішуються зайого допомогою.

19. Сформулюйте фізичну суть методу природного магнітного поля та задачі, які вирішуються за його допомогою.

20. Сформулюйте фізичну суть методу магнітної сприйнятливості та задачі, які вирішуються за його допомогою.

21. Яка форма кривих методу магнітної сприйнятливості та їх особливості?

22. Сформулюйте фізичну суть ядерно-магнітного каротажу та задачі, які вирішуються за його допомогою.

23. За яким принципом працює апаратура ядерно-магнітного каротажу?.

24. Яка форма кривих ядерно-магнітного каротажу ?

25. Як визначається пористість за електричним опором?

26. Які методи входять до стандартного каротажу і яка роль кожного методу?

27. 6. Що таке резистивиметрія і де використовують її дані?