RU1772775C - Способ каротажа - Google Patents

Abstract

Использование: в области геофизики, более конкретно в геоэлектроразведке с использованием электрокинетического эффекта дл  диагностики геологическихсреди дл  контрол  техногенных процессов при добыче полезных ископаемых. Сущность изобретени : перемещают вдоль ствола скважины, расположенной в пористой в а- гонасыщенной среде, точечный импульсный источник акустической волны, фиксиру  текущую .координату импульсного источника, тем самым измен ют электромагнитные параметры среды на основе электрокинетического эффекта; в процессе перемещени  источника акустической волны измер ют с помощью расположенного вне скважины на заданном от нее рассто нии приемника магнитного пол  напр женность магнитного пол : фиксируют при максимальном значении модул , учитыва  местоположение импульсного источника акустической волны, местоположение границы твердой и жидкой фаз; о качестве характеристики разрезг используют изменение электрокинетической чувствительности на границе раздела твердой и жидкой фаз; обеспечиваетс  возможность достоверной диагностики удаленных от скважины областей благодар  проведению измерений без контакта с породой в зоне, расположенной вне прискважинной области, свободной от нарушений, 2 ил. %л

Description

Изобретение относитс  к разведочной и промысловой геофизике, а именно, к каротажу , основанному на электрокинетическом эффекте, и может быть использовано дл  диагностики геологических сред и контрол  технологических процессов при добыче полезных ископаемых.

Известны способы каротажа, основанные на электрокинетическом эффекте, заключающемс  в том, что под действием акустического давлени  в результате сноса ионов диффузной части двойного электрического сло , имеющегос  на границе раздела твердой и жидкой фаз, возникает разность потенциалов, создающа  объемный ток в направлении, обратном поверхностному току. Например, известен способ, по которому в пористой влагонасыщенной среде возбуждают сферическую акустическую

волну электромеханическим излучателем, размещенным на спускаемом в скважину зонде. На этом же зонде размещен электрод дл  измерени  злектрокинетического потенциала. По разности фаз между акустическим и электрическим сигналами,  вл ющейс  следствием инерционности флюида в пористой среде, определ ют проницаемость , характеризующую породу вблизи зонда.

Прототипом прин т способ каротажа, также основанный на электрокинетическом эффекте. По этому способу возбуждают в пористой влагонасыщенной среде акустическую волну электромеханическим излучателем , размещенным на зонде. На этом же зонде на различном удалении от излучател  вдоль оси скважины размещены несколько электродов. По разности эпектрокинетичеarataA

ских потенциалов на электродах определ ют степень ослаблени  акустической волны вследствие затухани  и затем определ ют относительную проницаемость породы.

Использовани  в качестве регистриру- емого параметра потенциала электрического пол  позвол ет проводить лишь локальные измерени  вблизи электрода датчика. При измерени х должен быть обеспечен непосредственный контакт дат- чика со средой в зоне электрокинетического преобразовани , т. е. датчики должны находитьс  в скважине. При этом на величину потенциала определ ющее вли ние оказывает ближайша  к приемнику прискважин- па  зона, по характеристикам существенно отличающа с  от ненарушенного массива.

Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности каротажа удаленных от скважины областей исследуемой среды.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что при перемещении импульсного источника акустической волны вдоль ствола скважины измер ют с помощью расположенного вне скоажины на заданном от нее рассто нии приемника магнитного пол  величину напр женности магнитного пол  н, фиксируют местоположение импульсного источника акустической волкы по максимальному значению модул  Н , по которому суд т о местоположении границы твердой и жидкой фаз, а в качестве характеристики геологического разреза используют изменение электрокинетической чувствительности AG на границе раздела твердой и жидкой фаз, ко- торую определ ют по формуле

A3 - К TtMaxc,to,

где in - единичный радиус-вектор от оси скважины до точки приема магнитного пол : -.

Нмачс - величина напр женности магнитного пол , соответствующа  максимальному значению модул  I Н 1;

К - коэффициент пропорциональности, определ емым конструкцией источника и приемника,

суд т о направлении увеличени  ле троки- нечическей чувствительности по а рйвле- нию вектора AG.

Использование в качестве регистрируемого параметра напр женности магнитного пол  позвол ет получить информацию о f,eu области элекгрокинетического преоб- разовани , а не только об области, окружающей приемник, В этом случае вклад от нарушенной прискважинной зоны не  вл етс  определ ющим, что повышает достоверность при каротаже удаленных от скважины областей.

На фиг. 1 представлена схема устройства дл  реализации способа каротажа; на фиг. 2 - характерна  форма импульса магнитного пол .

Устройство содержит компрессор 1, шланг 2. точечный импульсный источник 3 акустической волны, а также приемник магнитного пол , включающий антенны А, 5, кабель 6, двухканальный усилитель 7. регистратор 8, а также счетчик 9.

Изобретение осуществл етс  следующим образом.

Перемещают вдоль ствола скважины, расположенной в пористой влагонасыщен- ной среде, точечный импульсный источник 3 акустической волны, фиксиру  его текущую координату с помощью счетчика 9. При этом возбуждают в пористой влагонасыщенной среде ак/стическую волну в импульсном режиме с помощью компрессора 1. подключенного через шланг 2 к точечному импульсному источнику 3. измен   тем самым электромагнитные параметры среды благодар  злектрокинетическомму эффекту . При перемещении импульсного источника 3 вдоль ствола скважины измер ют с помощью расположенного вне скважины на заданном от нее рассто нии приемника магнитного пол  величину напр женности магнитного пол  Н. Дл  этого принимают с помощь антенн 4, 5, соответственно, две азимутальные составл ющие Нх, Ну магнитного пол  и, после усилени  усилителем 7 измер ют их с помощью регистратора 8. Фиксируют с помощью счетчика 9 местоположение импульсного источника 3 акустической волны, соответствующее максимальному значению модул  I Й I, по которому суд т о местоположении границы твердой и жидкой фаз. В качестве характеристики геологического разреза используют изменение электрокинетической чувствительности Д5 на границе раздела твердой и жидкой фаз. которую определ ют по формуле

макс,

Т0.

где 1о - единичный вектор от оси скважины до толчки приема магнитного пол ;

Имакс величина напр женности магнитного пол , соответствующа  максимальному значению модул  ) Н i;

К - коэффициент пропорциональности, определ емый конструкцией источника и приемника.

По направлению вектора ДО суд т о направлении увеличени  электрокинетической чувствительноси. При известном значении электрокинетической чувствительности G породы в определенной обла- сти, например, на поверхности Земли, по изменению ДО можно получить геологический разрез по электрокинетической чувствительности . .

Ф о р м у л а и з о 6 р е т е н и  

Способ каротажа, при котором перемещают вдоль ствола скважины, расположенной в пористой влагонасыщенной среде, точечный импульсный источник акустической волны, фиксиру  текущую координату импульсного источника, тем, самым измер ют электромагнитные параметры среды благодар  электрокинетическому эффекту, измер ют электромагнитную характеристику в заданной точке, по которой суд т о характеристиках геологического разреза, отличающийс  тем, что, с целью повышени  достоверности каротажа удаленных от скважины областей исследуемой среды, при перемещении импульсного ис- точника акустической волны вдоль ствола скважины измер ют с помощью расположенного вне скважины на заданном от нее рассто нии приемника магнитного пол  величину напр женности магнитного , фиксируют местоположение импульсного источника акустической волны по максимальному значению модул  I F I, по которому суд т о местоположении границы твердой и жидкой фаз, а в качестве характеристики геологического разреза используют изменение электрокинетической чувствительности /и на границе раздела твердой и жидкой фаз, которую определ ют по формуле

ДЈ К{ЙмакС,Т0,

где i0 - единичный радиус-вектор от оси до точки приема магнитного пол ;

Нмакс - величина напр женности магнитного пол , соответствующа  максимальному значению модул  I H I;

К - коэффициент пропорциональности, определ емый конструкцией источника и приемника,

суд т о направлении увеличени  электрокинетической чувствительности по направлению вектора ACS.

Фиг.

0,52

1-.L

врен  (не

Шиг.2