RU2758764C1 - Method for geoelectric exploration and device for its implementation - Google Patents

Method for geoelectric exploration and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2758764C1
RU2758764C1 RU2020123868A RU2020123868A RU2758764C1 RU 2758764 C1 RU2758764 C1 RU 2758764C1 RU 2020123868 A RU2020123868 A RU 2020123868A RU 2020123868 A RU2020123868 A RU 2020123868A RU 2758764 C1 RU2758764 C1 RU 2758764C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rock
values
acoustic
electric current
recorded
Prior art date
Application number
RU2020123868A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Питателев
Евгений Владимирович Питателев
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Технологии Земли"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Технологии Земли" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Технологии Земли"
Priority to RU2020123868A priority Critical patent/RU2758764C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2758764C1 publication Critical patent/RU2758764C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V11/00Prospecting or detecting by methods combining techniques covered by two or more of main groups G01V1/00 - G01V9/00
    • G01V11/007Prospecting or detecting by methods combining techniques covered by two or more of main groups G01V1/00 - G01V9/00 using the seismo-electric effect
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/18Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: geophysical exploration.SUBSTANCE: invention relates to the field of geophysics, namely to geophysical methods for prospecting and exploration of mineral deposits, and can be used for the study of fluid-saturated rocks. A method for geoelectric exploration is claimed in which the electrical characteristics of the rock are recorded along the wellbore, including apparent electrical resistance, natural and induced polarization of the rock, while for each measurement point the following values are recorded: the values for these characteristics without acoustic and electromagnetic effects on the rock; the values for these characteristics under acoustic influence on the rock; the values for these characteristics under the influence of alternating electric current on the rock; the values for these characteristics taking into account acoustic and electric current effects on the rock; then the physico-chemical properties of the rock at each measurement point based on the differences in values for the characteristics of the rock recorded at one measurement point are determined. Unlike the prototype, the lower limit of the acoustic impact frequencies is chosen from the infra-low range, and the upper limit is no more than 1000 Hz.EFFECT: increase in the information content of the results of geoelectric exploration.11 cl, 1 dwg

Description

Область техникиTechnology area

Изобретение относится к области геофизики, а именно к геофизическим методам поиска и разведки месторождений полезных ископаемых, и может быть использовано для исследования флюидонасыщенных горных пород.The invention relates to the field of geophysics, namely to geophysical methods of prospecting and exploration of mineral deposits, and can be used to study fluid-saturated rocks.

Уровень техникиState of the art

Известен способ геоэлектроразведки, выбранный за прототип и описанный в диссертации Соботки Ю.Г. (Заглавие «Методы акустической стимуляции электрофизических процессов при исследовании флюидонасыщенных горных пород: автореферат дис. кандидата геолого-минералогических наук: 04.00.12», Ивано-Франковск, 1992). Известный способ характеризуется следующими операциями: измеряют значения первых информационных параметров без акустического воздействия на породу КС, ПС, ВП и релаксацию ВП (времени ,Тсп, спада ВП от максимума до нулевого значения после отключения зарядного импульса напряжения), затем измеряют значения вторых информационных параметров с акустическим воздействием на породу, находят разность между первыми и вторыми значениями с получением третьих информационных параметров. По аномалиям первых, вторых и третьих значений в разрезе скважины определяют место расположения продуктивных коллекторов, а по величине третьих значений, полученных в месте расположения продуктивных коллекторов определяют тип флюида в коллекторе.The known method of geoelectrical prospecting, selected as a prototype and described in the dissertation of Sobotka Yu.G. (Title "Methods of acoustic stimulation of electrophysical processes in the study of fluid-saturated rocks: abstract of thesis. Candidate of Geological and Mineralogical Sciences: 04.00.12", Ivano-Frankovsk, 1992). The known method is characterized by the following operations: the values of the first information parameters are measured without acoustic impact on the rock of the CS, PS, VP and the relaxation of the VP (time, Tsp, decay of the VP from the maximum to zero value after disconnecting the charging voltage pulse), then the values of the second information parameters are measured with acoustic impact on the rock, find the difference between the first and second values to obtain the third information parameters. The anomalies of the first, second and third values in the well section determine the location of the productive reservoirs, and the value of the third values obtained at the location of the productive reservoirs determines the type of fluid in the reservoir.

Однако известных метод характеризуется следующими недостатками. В открытых скважинах после бурения находится промывочная жидкость, которая проникает в коллектор иногда на расстояние по радиусу до 2-3 м. В прототипе проводят измерения на высокой частота акустического воздействия, равной 15-30 кГц. На таких частотах наблюдается затухание акустических волн, при котором акустическое воздействие на расстоянии 0.3-0,5 м становится равным нулю. Это приводит к ошибкам в интерпретации результатов геофизических исследований скважин и недостоверным геофизическим заключениям из-за невозможности прототипа провести измерения с акустическим воздействием на неповрежденную раствором зону, которая может находиться на расстоянии 1.5-7.0 м от стенки скважины. Помимо этого, ультразвуковые излучатели, использованные в прототипе, имеют большую стоимость, сложны и при работе на глубинах нескольких километров и питании с поверхности по геофизическому кабелю являются крайне энергозатратными приборами. Помимо этого, увеличение радиуса действия акустического воздействия на частотах прототипа теоретически возможно путем увеличения мощности излучения на порядок, но это приведет к увеличению стоимости способа на 2 порядка с одной стороны, а с другой стороны все же не может обеспечить повышения достоверности геофизических заключений из-за возможного нарушения структуры коллектора и изменения размера промытой зоны.However, the known method is characterized by the following disadvantages. In open wells after drilling, there is a flushing fluid that penetrates into the reservoir sometimes at a distance of up to 2-3 m in radius. In the prototype, measurements are carried out at a high frequency of acoustic exposure equal to 15-30 kHz. At such frequencies, attenuation of acoustic waves is observed, at which the acoustic impact at a distance of 0.3-0.5 m becomes zero. This leads to errors in the interpretation of the results of geophysical studies of wells and inaccurate geophysical conclusions due to the impossibility of the prototype to carry out measurements with an acoustic effect on the zone undamaged by the solution, which may be at a distance of 1.5-7.0 m from the borehole wall. In addition, the ultrasonic transducers used in the prototype are expensive, complex and, when operated at depths of several kilometers and powered from the surface via a geophysical cable, are extremely energy-consuming devices. In addition, an increase in the range of acoustic action at the frequencies of the prototype is theoretically possible by increasing the radiation power by an order of magnitude, but this will lead to an increase in the cost of the method by 2 orders of magnitude on the one hand, and on the other hand, it still cannot provide an increase in the reliability of geophysical conclusions due to possible disruption of the reservoir structure and changes in the size of the flushed zone.

Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention

Техническая задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в создании способа геоэлектроразведки, обладающего большей контрастностью, достоверностью заключений, а также сниженными финансовыми и энергетическими затратами.The technical problem to be solved by the claimed invention is to create a geoelectrical prospecting method with greater contrast, reliability of conclusions, as well as reduced financial and energy costs.

Технический результат - повышение информативности результатов геоэлектроразведки.The technical result is to increase the information content of the results of geoelectrical exploration.

Технический результат достигается за счет способа геоэлектроразведки, в котором вдоль ствола скважины проводят регистрацию электрических характеристик породы, включающих кажущееся электрическое сопротивление, естественную и вызванную поляризацию породы, при этом для каждой точки измерений регистрируют:The technical result is achieved due to the method of geoelectrical prospecting, in which the electrical characteristics of the rock, including the apparent electrical resistance, natural and induced polarization of the rock, are recorded along the wellbore, while for each measurement point the following is recorded:

- значения для этих характеристик без акустического и электромагнитного воздействия на породу,- values for these characteristics without acoustic and electromagnetic effects on the rock,

- значения для этих характеристик при акустическом воздействии на породу,- values for these characteristics under acoustic impact on the rock,

- значения для этих характеристики при воздействии переменным электрическим током на породу,- values for these characteristics when exposed to alternating electric current on the rock,

- значения для этих характеристик с учетом акустического и воздействия электрическим током на породу,- values for these characteristics, taking into account acoustic and electric current on the rock,

затем определяют физико-химические свойства породы в каждой точке измерений на основе разностей значений для характеристик породы, зарегистрированных в одной точке измерений. В отличие от прототипа, нижнюю границу частот акустического воздействия выбирают из инфранизкого диапазона, а верхнюю - не более 1000 Гц, при этом устанавливают равными или различными частоты для акустического и электромагнитного воздействия, либо устанавливают различными мощности для акустического и электромагнитного воздействия.then determine the physicochemical properties of the rock at each measurement point based on the differences in values for the characteristics of the rock recorded at one measurement point. Unlike the prototype, the lower limit of the acoustic exposure frequencies is selected from the infra-low range, and the upper limit is no more than 1000 Hz, while the frequencies for acoustic and electromagnetic effects are set equal or different, or different powers are set for acoustic and electromagnetic effects.

При указанном выборе частот обеспечивается значимое акустическое воздействие на расстоянии от стенки скважины до 5-7 метров внутрь горной породы.With the specified choice of frequencies, a significant acoustic effect is provided at a distance from the borehole wall up to 5-7 meters into the rock.

В частности, физико-химические свойства породы указывают на характер вмещающего флюида в коллекторах скважины.In particular, the physicochemical properties of the rock indicate the nature of the host fluid in the reservoirs of the well.

В частности, регистрацию первых, вторых, третьих и четвертых характеристик для породы проводят поочередно.In particular, the registration of the first, second, third and fourth characteristics for the breed is carried out in turn.

В частности, длительности акустического и воздействия электрическим током различны.In particular, the duration of acoustic and electric shock are different.

Технический результат достигается за счет устройства для осуществления заявленного способа геоэлектроразведки, устройство включает каротажный зонд, на котором размещены излучающие и приемные электроды, генератор, блок измерения электрических характеристик, блок управления и микроконтроллер. В отличие от прототипа, устройство дополнительно включает электромеханическое ударное устройство, которое выполнено с возможностью акустического воздействия на исследуемую среду в зоне измерения ее электрических характеристик и двумя дополнительными излучающими электродами с блоком воздействия переменным электрическим током на породу, подключенным к дополнительным излучающим электродам, выполненными с возможностью воздействия переменным электрическим током на исследуемую среду в зоне измерения ее электрических характеристик.The technical result is achieved by means of a device for implementing the claimed method of geoelectrical prospecting, the device includes a logging probe on which emitting and receiving electrodes are located, a generator, a unit for measuring electrical characteristics, a control unit and a microcontroller. Unlike the prototype, the device additionally includes an electromechanical percussion device, which is configured to acoustically affect the medium under study in the measurement zone of its electrical characteristics and two additional emitting electrodes with a unit for influencing an alternating electric current on the rock, connected to additional emitting electrodes, made with the ability exposure to alternating electric current on the investigated medium in the area of measurement of its electrical characteristics.

В частности, электромеханическое ударное устройство размещено между приемными электродами симметрично относительно приемных электродов.In particular, an electromechanical impact device is placed between the receiving electrodes symmetrically with respect to the receiving electrodes.

В частности, дополнительные излучающие электроды выполнены с возможностью перемещения по каротажному зонду.In particular, the additional emitting electrodes are movable along the logging tool.

В частности, корпус электромеханического ударного устройства выполнен герметичным.In particular, the body of the electromechanical impact device is sealed.

В частности, корпус электромеханического ударного устройства выполнен из прозрачного для электромагнитного излучения материала.In particular, the body of the electromechanical impact device is made of a material transparent to electromagnetic radiation.

В частности, внутри корпуса электромеханического устройства размещены электромагнитная катушка, подключенная к генератору импульсов тока, возвратная пружина, ось, способная втягиваться в катушку при подаче на катушку электрического импульса и жестко связанный с ней ударный груз.In particular, an electromagnetic coil connected to a generator of current pulses, a return spring, an axis capable of being drawn into the coil when an electric pulse is applied to the coil and a shock weight rigidly connected to it are placed inside the body of the electromechanical device.

В частности, свободный конец ударного груза выполнен с возможностью точечного контакта с корпусом при ударе.In particular, the free end of the impact weight is adapted to point contact with the body upon impact.

Настоящее изобретение проиллюстрировано одной фигурой, на которой представлена схема устройства для осуществления заявленного способа геоэлектроразведки.The present invention is illustrated by one figure, which shows a diagram of a device for implementing the claimed method of geoelectrical exploration.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Рассмотрим более детальное осуществление заявленного способа геоэлектроразведки.Consider a more detailed implementation of the claimed method of geoelectrical exploration.

Вдоль ствола скважины несколько раз опускают устройство геоэлектроразведки и регистрируют четыре набора значений для характеристик породы, каждое из которых получено при попеременном или совместном оказании акустического и электромагнитного воздействия на породу или без такового воздействия.A geoelectrical prospecting device is lowered several times along the wellbore and four sets of values for rock characteristics are recorded, each of which is obtained with or without alternating or combined acoustic and electromagnetic effects on the rock.

С целью получения достоверных значений для характеристик, и как следствие, увеличения информативности, для акустического воздействия выбирают нижнюю границу частот акустического воздействия из инфранизкого диапазона, а верхнюю - не более 1000 Гц. Это позволяет получать значения характеристик с увеличенной дальностью - до 5-7 метров внутрь породы, залегающей в пространстве за стенкой скважины. Использование порядковых числительных при описании значений характеристик породы указывает на предпочтительный порядок получения этих характеристик с использованием или без использования предлагаемых воздействий на породу.In order to obtain reliable values for the characteristics, and as a consequence, to increase the information content, the lower limit of the acoustic exposure frequencies from the infra-low range is selected for acoustic exposure, and the upper limit is not more than 1000 Hz. This makes it possible to obtain values of characteristics with an increased range - up to 5-7 meters into the rock lying in the space behind the borehole wall. The use of ordinal numbers when describing the values of the characteristics of the breed indicates the preferred order of obtaining these characteristics with or without the use of the proposed actions on the breed.

Так, характеристики, значения для которых зарегистрированы без акустического и электромагнитного воздействия на породу, назовем первыми. Далее, характеристики, зарегистрированные с акустическим воздействием - вторыми, разность между первыми значениями и вторыми - третьими характеристиками.So, the characteristics, the values for which were recorded without acoustic and electromagnetic influence on the rock, will be called the first. Further, the characteristics recorded with acoustic impact - the second, the difference between the first values and the second - the third characteristics.

Дополнительно в целях повышении информативности после операции измерений с акустическим воздействием проводят измерения без акустического воздействия, но с воздействием на породу переменным электрическим током, и получают значения четвертых информационных характеристик. Затем находят разности между первыми и четвертыми значениями и получают значения пятых информационных характеристик. По аномалиям значений четвертых и пятых характеристик в разрезе скважины по вертикали уточняют местоположение продуктивных пластов. а по величине пятого значения определяют характер вмещающего флюида. По величинам всех информационных характеристик - петрофизические свойства коллектора. Так, становится возможной интерпретация, базирующаяся суммарно на 20 видах информационных характеристик.Additionally, in order to increase the information content, after the measurement operation with acoustic exposure, measurements are carried out without acoustic exposure, but with exposure to the rock with an alternating electric current, and the values of the fourth information characteristics are obtained. Then the differences between the first and fourth values are found and the values of the fifth information characteristics are obtained. Based on the anomalies of the values of the fourth and fifth characteristics in the vertical section of the well, the location of the productive layers is specified. and the value of the fifth value determines the nature of the enclosing fluid. By the values of all information characteristics - the petrophysical properties of the reservoir. Thus, an interpretation based on a total of 20 types of information characteristics becomes possible.

Затем проводят измерения при одновременном акустическом воздействии и воздействии переменным электрическим током. Получают значения шестых информационных характеристик. Находят разность между первыми значениями и шестыми и получают при этом значения седьмых информационных характеристик. А по аномалиям пятых и шестых значений уточняют местоположение продуктивного пласта. По величине седьмых значений, измеренных в зоне продуктивного пласта определяют характер вмещающего флюида.Then measurements are carried out with simultaneous acoustic exposure and exposure to alternating electric current. The values of the sixth information characteristics are obtained. Find the difference between the first values and the sixth and get the values of the seventh information characteristics. And according to the anomalies of the fifth and sixth values, the location of the productive formation is specified. By the magnitude of the seventh values measured in the zone of the productive formation, the nature of the enclosing fluid is determined.

В целях повышения информативности и достоверности выводов о петрофизических свойствах продуктивных коллекторов по крайней мере в одной точке в месте расположения установленного ранее продуктивного коллектора проводят измерения электрических характеристик без акустического и воздействия переменным электрическим током на породу, с получением значений для восьмых характеристик, после чего измеряют в этой же точке те же самые электрические характеристики при различных частотах в широком диапазоне частот - от инфранизких частот до гигагерц При этом получают значения девятых информационных характеристик. Находят разность между значениями восьмых и девятых характеристик с получением десятых характеристик. По характеру кривой на графике зависимости значений десятых характеристик от частоты определяют петрофизические свойства породы коллектора, характер вмещающего флюида и частоты, при которых значения КС, ВП, ПС, Тсп максимальны. Получаем, соответственно, значения для одиннадцатой, двенадцатой, тринадцатой и четырнадцатой характеристики.In order to increase the information content and reliability of conclusions about the petrophysical properties of productive reservoirs, at least at one point in the location of the previously installed productive reservoir, measurements of electrical characteristics are carried out without acoustic and exposure to alternating electric current on the rock, with obtaining values for the eighth characteristics, after which they are measured in At the same point, the same electrical characteristics at different frequencies in a wide frequency range - from infralow frequencies to gigahertz In this case, the values of the ninth information characteristics are obtained. Find the difference between the values of the eighth and ninth characteristics to obtain tenth characteristics. By the nature of the curve on the graph of the dependence of the values of tenths of characteristics on frequency, the petrophysical properties of the reservoir rock, the nature of the enclosing fluid and the frequencies at which the values of KC, VP, PS, Tsp are maximum are determined. We get, respectively, the values for the eleventh, twelfth, thirteenth and fourteenth characteristics.

В целях повышения точности определения местоположения продуктивного коллектора, информативности определения петрофизических свойств продуктивного коллектора и характера вмещающего флюида проводят последовательно измерения электрических характеристик по стволу скважины только с воздействием переменным электрическим током при фиксированных значениях частот, соответствующих значениям одиннадцатой, двенадцатой, тринадцатой и четырнадцатой характеристики. Получают пятнадцатое, шестнадцатое, семнадцатое и восемнадцатое значения. Между этими значениями и первым значением находят разности. Получают девятнадцатое, двадцатое, двадцать первое и двадцать второе значения. По контрастности этих значений в разрезе скважины и по их величие определяют местоположение продуктивного пласта и характер вмещающего флюида.In order to improve the accuracy of determining the location of the productive reservoir, the information content of determining the petrophysical properties of the productive reservoir and the nature of the enclosing fluid, electrical characteristics are sequentially measured along the wellbore only with exposure to alternating electric current at fixed frequency values corresponding to the values of the eleventh, twelfth, thirteenth and fourteenth characteristics. The fifteenth, sixteenth, seventeenth and eighteenth values are obtained. Differences are found between these values and the first value. The nineteenth, twentieth, twenty-first and twenty-second values are obtained. The contrast of these values in the well section and their magnitude determine the location of the productive formation and the nature of the enclosing fluid.

С целью уменьшения погрешностей, обусловленных наличием зоны, промытой буровым раствором, измерения проводят при различных мощностях электрического воздействия. Получают двадцать третью, двадцать четвертую, двадцать пятую и двадцать шестую характеристики. По характеру зависимости этих значений от мощности уточняют характер вмещающего флюида и петрофизические свойства породы.In order to reduce errors due to the presence of a zone washed with drilling fluid, measurements are carried out at various powers of electrical impact. Get twenty-third, twenty-fourth, twenty-fifth and twenty-sixth characteristics. By the nature of the dependence of these values on the thickness, the nature of the enclosing fluid and the petrophysical properties of the rock are specified.

После определения местоположения продуктивного коллектора в одной точке продуктивного пласта производят измерения без какого-либо воздействия и получают значения для двадцать седьмой характеристики, после этого производят измерения КС, ВП, ПС, Тсп при различных значениях частоты акустического воздействия на породу. Получают значения для двадцать восьмой, двадцать девятой, тридцатой и тридцать первой характеристики. Находят разницу между этими значениями и значением двадцать седьмой характеристики. Получают тридцать вторую, тридцать третью, тридцать четвертую. тридцать пятую характеристику. Затем определяют частоты, на которых эти значения максимальны. Получают тридцать шестую, тридцать седьмую, тридцать восьмую и тридцать девятую характеристику. После этого измеряют значения всех электрических характеристик по стволу последовательно при фиксированных значениях частоты соответствующих 36-39 значениях. Получают сороковую, сорок первую. сорок вторую и сорок третью характеристику. Находят разность между их значениями и первыми значениями. Получают значения для сорок четвертой, сорок пятой, сорок шестой и сорок седьмой характеристики. По контрастности их значений в разрезе скважины и по их величине в зоне продуктивного коллектора определяют петрофизические свойства и характер вмещающего флюида.After determining the location of the productive reservoir at one point of the reservoir, measurements are made without any impact and values for the twenty-seventh characteristic are obtained, after which measurements are made of KS, VP, PS, Tsp at different values of the frequency of acoustic impact on the rock. The values for the twenty-eighth, twenty-ninth, thirtieth and thirty-first characteristics are obtained. Find the difference between these values and the value of the twenty-seventh characteristic. Get thirty-second, thirty-third, thirty-fourth. thirty-fifth characteristic. Then the frequencies at which these values are maximum are determined. Get thirty-sixth, thirty-seventh, thirty-eighth and thirty-ninth characteristics. After that, the values of all electrical characteristics along the wellbore are measured sequentially at fixed frequency values corresponding to 36-39 values. Get the fortieth, forty-first. forty-second and forty-third characteristics. Find the difference between their values and the first values. The values for the forty-fourth, forty-fifth, forty-sixth and forty-seventh characteristics are obtained. By the contrast of their values in the section of the well and by their magnitude in the zone of the productive reservoir, the petrophysical properties and the nature of the enclosing fluid are determined.

Рассмотрим более детально работу устройства, предназначенного для осуществления заявленного способа геоэлектроразведки.Let us consider in more detail the operation of a device designed to implement the claimed method of geoelectrical exploration.

Устройство, реализующее предложенный способ работает следующим образом: каротажный зонд 1 опускают в скважину на геофизическом кабеле с помощью которого подают с поверхности питание на электронные блоки, размещенные в металлическом герметичном корпусе, и передают на поверхность результаты измерений. В корпусе размещены генератор 2, блок измерения 3, блок управления 4, микроконтроллер 5, блок электромагнитного воздействия на породу 6. Каротажный зонд 1 выполнен в виде полого, герметичного стержня, сделанного из диэлектрического материала. На стержне размещены излучающие электроды 7 и 8, измерительные электроды 9 и 10, и дополнительные электроды 11 и 12, посредством которых осуществляется электромагнитное воздействие на породу при измерении ее электрических характеристик. Между электродами 9 и 10 в полости стержня размещен блок акустического воздействия 13, в корпусе которого установлены электромагнитная катушка 14, ось 15, ударный груз 16. После спуска зонда 1, с поверхности подается питание на электронные блоки. Затем наземным прибором, типа Вулкан (или др.) на блок управления 4, с использованием программы задается один из перечисленных в формуле изобретения режимов.A device that implements the proposed method works as follows: the logging probe 1 is lowered into the borehole on a geophysical cable with the help of which power is supplied from the surface to the electronic units located in a metal sealed case, and the measurement results are transmitted to the surface. The housing contains a generator 2, a measurement unit 3, a control unit 4, a microcontroller 5, a unit for electromagnetic action on rock 6. The logging probe 1 is made in the form of a hollow, sealed rod made of a dielectric material. On the rod there are emitting electrodes 7 and 8, measuring electrodes 9 and 10, and additional electrodes 11 and 12, by means of which an electromagnetic effect on the rock is carried out when measuring its electrical characteristics. Between the electrodes 9 and 10 in the rod cavity there is an acoustic action unit 13, in the body of which an electromagnetic coil 14, an axis 15, an impact weight 16 are installed. After the probe 1 is lowered, power is supplied to the electronic units from the surface. Then a ground device, such as Vulcan (or others), to the control unit 4, using the program, one of the modes listed in the claims is set.

Рассмотрим вариант измерения электрических характеристик породы при одновременном акустическом и электромагнитном воздействии на породу. Блок управления 4 в соответствии с заданным с поверхности алгоритмом обеспечивает подачу от генератора 2 на излучающие электроды 7 и 8 знакопеременный импульсный сигнал с заранее заданными длительностью, скважностью и амплитудой импульса. Ток стабилизирован, а его величина может изменяться от 0.1 А до 0.8 А. Одновременно к измерительным электродам 9 и 10 подключается блок измерения 3, который измеряет падение напряжения на электродах 9 и 10 во время прохождения импульса (длительность 15-40 мсек). После затухания импульса тока блок измерения 3 измеряет спад напряжения на электродах 9 и 10 в 25 точках от максимума до нуля. Одновременно с подачей импульсного электрического сигнала на электроды 7 и 8 блок управления 4 обеспечивает включение блоков электромагнитного 6 и акустического 13 воздействия. При этом на дополнительные электроды 11 и 12 подается переменное напряжение с амплитудой от 5 до 100 вольт, а на катушку 14 блока акустического воздействия 13 от генератора 2 подается импульсный электрический сигнал. При подаче импульса на катушку 14 ось 15 с прикрепленным к ее нижнему концу ударным грузом 16 втягивается, сжимая возвратную пружину. После окончания импульса возвратная пружина резко отталкивает ось, а ударный груз 16 ударяет о дно корпуса блока 13, тем самым создавая акустическое воздействие на породу. Все результаты измерений передаются по геофизическому кабелю на поверхность, где производится обработка и вычисление электрических характеристик.Let us consider the option of measuring the electrical characteristics of the rock with simultaneous acoustic and electromagnetic effects on the rock. The control unit 4, in accordance with the algorithm set from the surface, provides a supply from the generator 2 to the emitting electrodes 7 and 8 of an alternating pulse signal with a predetermined duration, duty cycle and pulse amplitude. The current is stabilized, and its value can vary from 0.1 A to 0.8 A. At the same time, measurement unit 3 is connected to measuring electrodes 9 and 10, which measures the voltage drop across electrodes 9 and 10 during the passage of the pulse (duration 15-40 msec). After attenuation of the current pulse, the measurement unit 3 measures the voltage drop across electrodes 9 and 10 at 25 points from maximum to zero. Simultaneously with the supply of a pulsed electrical signal to the electrodes 7 and 8, the control unit 4 enables the switching on of the electromagnetic 6 and acoustic 13 impact units. In this case, an alternating voltage with an amplitude of 5 to 100 volts is supplied to the additional electrodes 11 and 12, and a pulsed electrical signal is supplied to the coil 14 of the acoustic exposure unit 13 from the generator 2. When a pulse is applied to the coil 14, the axis 15 with the impact weight 16 attached to its lower end is retracted, compressing the return spring. After the end of the impulse, the return spring abruptly pushes the axis, and the shock weight 16 hits the bottom of the block 13, thereby creating an acoustic effect on the rock. All measurement results are transmitted via a geophysical cable to the surface, where processing and calculation of electrical characteristics are performed.

Claims (16)

1. Способ геоэлектроразведки, в котором вдоль ствола скважины проводят регистрацию электрических характеристик породы, включающих кажущееся электрическое сопротивление, естественную и вызванную поляризации породы, при этом для каждой точки измерений регистрируют:1. A method of geoelectrical prospecting, in which the electrical characteristics of the rock are recorded along the wellbore, including the apparent electrical resistance, natural and induced polarization of the rock, while for each measurement point the following is recorded: - значения для этих характеристик без акустического и электромагнитного воздействий на породу,- values for these characteristics without acoustic and electromagnetic influences on the rock, - значения для этих характеристик при акустическом воздействии на породу,- values for these characteristics under acoustic impact on the rock, - значения для этих характеристик при воздействии переменным электрическим током на породу,- values for these characteristics when exposed to alternating electric current on the rock, - значения для этих характеристик с учетом акустического и воздействия электрическим током на породу,- values for these characteristics, taking into account acoustic and electric current on the rock, затем определяют физико-химические свойства породы в каждой точке измерений на основе разностей значений для характеристик породы, зарегистрированных в одной точке измерений, отличающийся тем, что нижнюю границу частот акустического воздействия выбирают из инфранизкого диапазона, а верхнюю - не более 1000 Гц, при этом устанавливают равными или различными частоты для акустического и электромагнитного воздействий, либо устанавливают различными мощности для акустического и электромагнитного воздействий.then the physicochemical properties of the rock are determined at each measurement point based on the differences in values for the characteristics of the rock recorded at one measurement point, characterized in that the lower limit of the acoustic exposure frequencies is selected from the infra-low range, and the upper limit is not more than 1000 Hz, and equal or different frequencies for acoustic and electromagnetic influences, or set different powers for acoustic and electromagnetic influences. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что физико-химические свойства породы указывают на характер вмещающего флюида в коллекторах скважины.2. The method according to claim 1, characterized in that the physicochemical properties of the rock indicate the nature of the enclosing fluid in the reservoirs of the well. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что регистрацию первых, вторых, третьих и четвертых характеристик для породы проводят поочередно.3. The method according to claim 1, characterized in that the registration of the first, second, third and fourth characteristics for the breed is carried out alternately. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что длительности акустического и электромагнитного воздействий различны.4. The method according to claim 1, characterized in that the durations of the acoustic and electromagnetic effects are different. 5. Устройство для осуществления способа по пп. 1-4, включающее каротажный зонд, на котором размещены излучающие и приемные электроды, генератор, блок измерения электрических параметров, блок управления и микроконтроллер, отличающееся тем, что дополнительно включает электромеханическое ударное устройство, которое выполнено с возможностью акустического воздействия на исследуемую среду в зоне измерения ее электрических характеристик и двумя дополнительными излучающими электродами с блоком воздействия переменным электрическим током на породу, подключенным к дополнительным излучающим электродам, выполненными с возможностью воздействия переменным электрическим током на исследуемую среду в зоне измерения ее электрических характеристик.5. A device for implementing the method according to PP. 1-4, including a logging probe, on which the emitting and receiving electrodes are located, a generator, a unit for measuring electrical parameters, a control unit and a microcontroller, characterized in that it additionally includes an electromechanical percussion device, which is configured to acoustically influence the medium under study in the measurement zone its electrical characteristics and two additional radiating electrodes with a unit for influencing an alternating electric current on the rock, connected to additional radiating electrodes, made with the possibility of influencing an alternating electric current on the medium under study in the measurement zone of its electrical characteristics. 6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что электромеханическое ударное устройство размещено между приемными электродами симметрично относительно приемных электродов.6. The device according to claim 5, characterized in that the electromechanical impact device is placed between the receiving electrodes symmetrically relative to the receiving electrodes. 7. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что дополнительные излучающие электроды выполнены с возможностью перемещения по каротажному зонду.7. The device according to claim 5, characterized in that the additional emitting electrodes are movable along the logging tool. 8. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что корпус электромеханического ударного устройства выполнен герметичным.8. The device according to claim 5, characterized in that the body of the electromechanical percussion device is sealed. 9. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что корпус выполнен из прозрачного для электромагнитного излучения материала.9. The device according to claim 5, characterized in that the body is made of a material transparent to electromagnetic radiation. 10. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что внутри корпуса электромеханического устройства размещены электромагнитная катушка, подключенная к генератору импульсов тока, возвратная пружина, ось, способная втягиваться в катушку при подаче на катушку электрического импульса, и жестко связанный с ней ударный груз.10. The device according to claim 5, characterized in that an electromagnetic coil connected to the generator of current pulses, a return spring, an axis capable of being drawn into the coil when an electric pulse is applied to the coil, and a shock weight rigidly connected to it are placed inside the body of the electromechanical device. 11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что свободный конец ударного груза выполнен с возможностью точечного контакта с корпусом при ударе.11. The device according to claim 10, characterized in that the free end of the impact weight is made with the possibility of point contact with the body upon impact.
RU2020123868A 2020-07-17 2020-07-17 Method for geoelectric exploration and device for its implementation RU2758764C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020123868A RU2758764C1 (en) 2020-07-17 2020-07-17 Method for geoelectric exploration and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020123868A RU2758764C1 (en) 2020-07-17 2020-07-17 Method for geoelectric exploration and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2758764C1 true RU2758764C1 (en) 2021-11-01

Family

ID=78466842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020123868A RU2758764C1 (en) 2020-07-17 2020-07-17 Method for geoelectric exploration and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2758764C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080002522A1 (en) * 2004-02-04 2008-01-03 Andrey Berg System for geophysical prospecting using induced electrokinetic effect
RU2419819C2 (en) * 2007-02-06 2011-05-27 Шлюмберже Текнолоджи Б.В. System, method and borehole instrument ot estimate bench permeability
RU2527322C1 (en) * 2013-04-12 2014-08-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Сибирский Научно-Исследовательский Институт Геологии, Геофизики И Минерального Сырья" Method for geophysical exploration of hydrocarbon deposits
RU2545463C1 (en) * 2013-11-18 2015-03-27 Леонид Захарович БОБРОВНИКОВ Multifrequency-phase sounding (mfp sounding) for searches and detail exploration of oil and gas deposits and prospecting and exploration system to this end
US20170261643A1 (en) * 2013-10-14 2017-09-14 Hunt Energy Enterprises, L.L.C. Electroseismic surveying in exploration and production environments
RU2685577C1 (en) * 2018-07-18 2019-04-22 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Method of hydrocarbons search

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080002522A1 (en) * 2004-02-04 2008-01-03 Andrey Berg System for geophysical prospecting using induced electrokinetic effect
RU2419819C2 (en) * 2007-02-06 2011-05-27 Шлюмберже Текнолоджи Б.В. System, method and borehole instrument ot estimate bench permeability
RU2527322C1 (en) * 2013-04-12 2014-08-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Сибирский Научно-Исследовательский Институт Геологии, Геофизики И Минерального Сырья" Method for geophysical exploration of hydrocarbon deposits
US20170261643A1 (en) * 2013-10-14 2017-09-14 Hunt Energy Enterprises, L.L.C. Electroseismic surveying in exploration and production environments
RU2545463C1 (en) * 2013-11-18 2015-03-27 Леонид Захарович БОБРОВНИКОВ Multifrequency-phase sounding (mfp sounding) for searches and detail exploration of oil and gas deposits and prospecting and exploration system to this end
RU2685577C1 (en) * 2018-07-18 2019-04-22 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Method of hydrocarbons search

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Соботка Ю.Г. "Методы акустической стимуляции электрофизических процессов при исследовании флюидонасыщенных горных пород", авто диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук, Ивано-Франковск, 1992, с.11-15. *
Соботка Ю.Г. "Методы акустической стимуляции электрофизических процессов при исследовании флюидонасыщенных горных пород", автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата геолого-минералогических наук, Ивано-Франковск, 1992, с.11-15. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8479841B2 (en) Assembly for drilling and logging, method for drilling and logging and device for electro pulse drilling
CA2858085C (en) Super-resolution formation fluid imaging
Mikhailov et al. Using borehole electroseismic measurements to detect and characterize fractured (permeable) zones
US11795817B2 (en) System and method for determining formation characteristics using electrical arc modeling
Jouniaux et al. A review on electrokinetically induced seismo-electrics, electro-seismics, and seismo-magnetics for Earth sciences
US7202671B2 (en) Method and apparatus for measuring formation conductivities from within cased wellbores by combined measurement of casing current leakage and electromagnetic response
US8937279B2 (en) Super-resolution formation fluid imaging with contrast fluids
US11629587B2 (en) Systems and methods for dielectric mapping during pulsed-power drilling
Worthington et al. Borehole electrokinetic responses in fracture dominated hydraulically conductive zones
WO2016112221A1 (en) System and method for groundwater detection and evaluation
JPH07280947A (en) Method and device for evaluating and/or measuring permeability of rock bed structure
US2244484A (en) Method of and means for analyzing and determining the geologic strata below the surface of the earth
US7259564B2 (en) Method and device for determining the position of an interface in relation to a bore hole
RU2758764C1 (en) Method for geoelectric exploration and device for its implementation
RU2526520C2 (en) Method and device for measurement of apparent electric resistance of rocks in cased well
RU2229735C1 (en) Process of electric logging of cased well
RU2374438C2 (en) Method to controll crack development hydraulic fracturing and it's geometry
WO2003073134A1 (en) Process and device for the geophysical prospecting of a porous geological formation containing at least one electrolytic fluid
RU2395823C2 (en) Method for geosteering of horizontal wells and device for its realisation
RU2384867C1 (en) Electrical cased well logging method
Zhu et al. Seismoelectric measurements in a fractured borehole model
SU426214A1 (en) DEVICE FOR ELECTRIC TANNING
USRE28264E (en) Apparatus for well logging by measur- ing and comparing potentials caused by sonic excitation
SU1628033A1 (en) Method of electric bore hole surveying