PL18266B1 - Sposób badania skal podglebia zapomoca pomiarów elektrycznej opornosci wlasciwej tych skal oraz urzadzenie do wykonywania tego sposobu. - Google Patents

Description

Rozpoznawanie terenów wierconych do¬ konywane bylo przez pobieranie próbek walcowych, wycinanych ze skaly zapomoca narzedzi wiertniczych i wydobywanych na powierzchnie ziemi. Zabiegi te jednak sa powolne i kosztowne, zwlaszcza przy stoso¬ waniu nowozytnych szybkich sposobów wiercenia, czesto uzywanych przy wierce¬ niach w terenach naftowych.Przedmiotem wynalazku niniejszego jest sposób badania terenów wierconych, polegajacy na zastapieniu badania mecha¬ nicznego mierzeniem elektrycznej oporno¬ sci wlasciwej skal wierconych, przyczem pomiary sa dokonywane w dolnej, nieoruro- wanej czesci otworu wiertniczego na róz¬ nych glebokosciach, liczac od powierzchni ziemi. Okazalo sie, ze elektryczna opor¬ nosc wlasciwa Stanowi parametr, charakte¬ ryzujacy dostatecznie dobrze poszczególne rodzaje skaly, tak ze mozna okreslic rodzaj skaly na zasadzie danych, otrzymanych za¬ pomoca pomiaru opornosci elektrycznej.Wynik ostateczny tych pomiarów, dokony¬ wanych podczas wiercenia, daje sie przed¬ stawic w postaci wykresów sredniej opor¬ nosci wlasciwej skaly, mierzonej na róz¬ nych glebokosciach wzdluz otworu wiertni¬ czego. Wykres ten daje moznosc poznania ukladu geologicznego warstwicowego, awiec powierzchni i miazszosci poszczegól¬ nych wanafew skaly.Przedmiotem wynalazku jest równiez u- rzadzenie, sluzace do pomiarów opornosci wlasciwej. Sklada sie ono zasadniczo z przyrzadów pomiarowych (np. potencjome¬ trów), umieszczonych na powierzchni tere¬ nu badanego i polaczonych zapomoca izo¬ lowanych kabli z jedna lub kilkoma elek¬ trodami, opuszczonemi na rózne glebokosci w wodzie, która wypelnia otwór w czasie jego wiercenia. Woda ta zapewnia polacze¬ nie elektryczne w miejscu badanem pomie¬ dzy elektrodami i skala, tworzaca scianki otworu wiertniczego. Do jednej z elektrod doprowadzany jest prad elektryczny z do¬ wolnego zródla, którego drugi biegun za¬ laczony jest bezposrednio do ziemi na po¬ wierzchni terenu badanego; wokól elektro¬ dy powstaja powierzchnie równego poten¬ cjalu, a róznice potencjalów tych po¬ wierzchni mozna zmierzyc. Znajac róznice potencjalów miedzy dwoma punktami, jak równiez odleglosc wzajemna tych miejsc i natezenie pradu, mozna, wyliczyc srednia wartosc opornosci wlasciwej skaly w oto¬ czeniu elektrody.Na rysunku przedstawiony jest przy¬ klad urzadzenia do stosowania sposobu we¬ dlug wynalazku.Urzadzenie pomiarowe sklada sie za¬ sadniczo z trzech odcinków izolowanego kabla 1, 2 i 3, zawieszonych w otworze wiertniczym 4 i zakonczonych od dolu elek trodami A, Af i N, zanurzonemi w wodzie 5.Odleglosci AM = r i AN = r' winny byc duze w stosunku do przekroju otworu wiertniczego; sa one np. od 10 do 20 razy wieksze anizeli ten przekrój. Elektroda A sluzy jako doprowadzenie pradu, elektro¬ dy zas Af i N — do mierzenia róznicy po¬ tencjalu miedzy temi punktami przy przej¬ sciu pradu przez skale.Elektroda A jest polaczona zapomoca kabla izolowanego / z jednym z biegunów zródla elektrycznosci E, umieszczonego na powierzchni terenu badanego, drugi zas biegun zródla E jest bezposrednio uzie¬ miony w punkcie B obok otworu wiertnicze¬ go. Elektrody Af i N sa polaczone zapomoca kabli 2 i 3 z odpowiedniemi zaciskami po¬ tencjometru P, umieszczonego na po¬ wierzchni ziemi.Znajac odleglosc r i r\ natezenie i pra¬ du (mierzonego np. zapomoca amperomie¬ rza) i róznice potencjalów AV pomiedzy elektrodami M i N, mierzona zapomoca po¬ tencjometru, mozna obliczyc srednia war¬ tosc opornosci wlasciwej q skaly w otocze¬ niu elektrod A, Af, N.W przypadku, gdy grunt jest zasadniczo jednorodny, srednia wartosc opornosci wla¬ sciwej oblicza sie w sposób nastepujacy.Prad i, przeplywajacy z elektrody A do skaly, wytwarza wokól tej elektrody szereg powierzchni o równych potencjalach.Powierzchnie te na zasadzie symetrji sa prawie sferyczne i wspólsrodkowe o srodku w punkcie A; ksztalt tych powierzchni ule¬ ga pewnym nieznacznym odksztalceniom w poblizu punktu A wskutek obecnosci o- tworu wiertniczego, wypelnionego woda, i samej elektrody A, w miejscach zas, odda¬ lonych od punktu A, — wskutek obecnosci uziemienia B lub tez niejednorodnosci ska¬ ly albo obecnosci rur metalowych w otwo¬ rze wiertniczym.Mozna jednak przyjac z dokladnoscia wystarczajaca, ze powierzchnie S i S' o równym potencjale, przechodzace przez punkty M i N, sa ksztaltu sferycznego, a promieniami tych powierzchni sa odcinki r i r\ Odksztalcenia powierzchni S i S* w miejscu przecinania slupa wody w otworze wiertniczym sa nieznaczne, wiec moga byc pominiete przy obliczeniach. Mozna wiec przyjac, ze róznica potencjalów pomiedzy elektrodami Af i N, zanurzonemi w wodziev jest równa róznicy potencjalów pomiedzy dowolnemi punktami, oddalonemi od elek¬ trody A o odcinki r i r\ Srednia opornosc wlasciwa skaly, za-warte} pomiedzy powierzchniami S i S' o znanych promieniach r i r\ oblicza sie na podstawie prawa Ohma z wzoru: 4 ic r r A V '= (r-r)i We wzorze tym AV oznacza pomierzona róznice potencjalów pomiedzy powierzch¬ niami S i S\ a i — pomierzona wartosc na¬ tezenia pradu, doprowadzanego do elektro¬ dy A O ile skala sklada sie z warstw, które nie moga byc uwazane za jednorodne w o- toczeniu elektrod A, M, N, wówczas obli¬ czenia sa bardziej zawile, jednak prowadza do wyników dostatecznie dokladnych dla potrzeb praktycznych.Wartosc opornosci skal wokól otworu wiertniczego mozna okreslac zapomoca in¬ nych urzadzen elektrycznych, podobnych do opisanego powyzej. PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Claims (1)

1.