СПОСОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИНЫ Российский патент 2003 года по МПК E21B47/00 G01V3/18 

Настоящее изобретение относится к области геофизических исследований скважин и может быть использовано для определения электрического сопротивления пород в скважинах.

Известен способ измерения электрического сопротивления градиент-зондом (Дахнов В. Н. Электрические и магнитные методы исследования скважин. - М.: Недра, 1981, с.44-56), который состоит из трех электродов: через один из них пропускают постоянный ток, двумя другими электродами измеряют разность потенциалов между ними, величина которой зависит от сопротивления пород.

Однако по градиент-зонду получают только кривую кажущегося сопротивления, неточно отражающую характер изменения сопротивления пород. Кривая имеет несимметричную сглаженную форму, ложные занижения и завышения показаний относительно сопротивления пород вследствие нарушения равномерного распределения тока за счет отражения его от высокоомных толщ или втягивания низкоомными слоями.

В основу настоящего изобретения положена задача разработать способ электрического исследования скважины, обеспечивающий получение по показаниям градиент-зонда симметрично-детальной кривой электрического сопротивления, приближенной к действительным значениям сопротивления окружающих скважину пород.

Поставленная задача решается тем, что в способе электрического исследования скважины, заключающемся в том, что по показаниям градиент-зонда определяют сопротивление пород в скважине, согласно изобретению на основе показаний градиент-зонда по отношению продольного сопротивления вышележащей от точки замера среды к поперечному сопротивлению нижележащей от этой точки среды определяют коэффициент прохождения тока из одной среды в другую, при этом действительное значение сопротивления пород получают путем деления значения кажущегося сопротивления, полученного по замеру градиент-зонда, на коэффициент прохождения тока.

В дальнейшем предлагаемое изобретение поясняется конкретным примером его выполнения и прилагаемыми чертежами, где на фиг.1 представлены кривые сопротивлений, полученные предлагаемым способом и методами индукционного и бокового каротажа; на фиг.2 - кривая, исправленная по предлагаемому способу на основе полученных ранее замеров.

Предлагаемый способ электрического исследования скважины осуществляют следующим образом.

По характеру изменения показаний градиент-зонда, которые масштабированы в единицах сопротивления - Ом•м, устанавливают соотношение продольного и поперечного сопротивлений R_в и R_н, оказываемых току соответственно вышележащей и нижележащей от точки измерения средами, и по нему определяют коэффициент прохождения тока из одной среды скважины в другую:
К_пр=R_в/R_н (1)
На полученные значения К_пр делят величины кажущегося сопротивления, полученные по замерам градиент-зонда, тем самым корректируют возможные завышения или завышения показаний кривой градиент-зонда, связанные с изменениями измерительного тока, и получают симметричную кривую сопротивления со значениями, близкими к сопротивлению окружающих скважину пород:

При установлении коэффициента К_пр прохождения тока учитывают, что проходящий ток будет пересекать породы по вертикали преимущественно поперек напластованию пород, а отраженный ток будет направляться из скважины в породы горизонтально вдоль напластования пород. По этой причине при слоисто-неоднородных средах, какими являются исследуемые отложения горных пород, проходящий и отраженный токи будут встречать разное сопротивление, так как поперечное сопротивление будет выше, чем продольное, если даже вышележащая и нижележащая относительно точки замера среды будут иметь одинаковое строение.

Учитывая это, при определении коэффициента К_пр прохождения тока за сопротивление R_в вышележащей толщи принимают суммарное продольное сопротивление пород, а нижележащей толщи - R_н - суммарное поперечное сопротивление серий пород, заключенных в пределах интервалов, равных длине зонда, вверх и вниз от точки измерения:


где КС₁, КС₂, ......,КС_n - значения кажущегося сопротивления, взятые с кривой градиент-зонда через 0,1 м, в интервале (+L), равном длине зонда ниже точки исследования.

При градиент-зонде большой длины кривая кажущегося сопротивления может быть несимметрично сглажена еще за счет значительного расстояния MN между его измерительными электродами (MN=0,5÷1 м). Для обеспечения требуемой детальности расчетной кривой R_sim сопротивления в таких случаях кривую градиент-зонда большой длины предварительно обрабатывают описанным выше способом, но с вычислением R_в и R_н для интервалов, ограниченных расстоянием ± MN.

Использованием кривых, зарегистрированных градиент-зондами разной длины, получают симметричные кривые сопротивления соответственно разной глубинности исследования.

По предложенному способу из искаженной кривой А (фиг.1) сопротивления, полученной по замерам простым градиент-зондом, получают симметричную кривую В сопротивления, по вертикальной детальности сопоставимую с кривыми С, D эффективного сопротивления бокового или индукционного каротажа, использующего фокусирующие регистраторы. При этом предлагаемый способ имеет ряд преимуществ: проще получить разноглубинные измерения, чем по боковому и индукционному каротажу; можно получить исправленные кривые Е (фиг.2), соответствующие современному уровню, на основе полученных ранее замеров F градиент-зондом, являющихся часто основными и единственными. Кроме того, на расчетных кривых устраняются экранные эффекты, искажающие кривые бокового каротажа.

Изобретение относится к геофизическим исследованиям скважин, в частности к определению электрического сопротивления пород в скважинах. Техническим результатом изобретения является получение по показаниям градиент-зонда симметрично-детальной кривой электрического сопротивления, приближенной к действительным значениям сопротивления окружающих скважину пород. Для этого на основе показаний градиент-зонда по отношению продольного сопротивления вышележащей от точки замера среды к поперечному сопротивлению нижележащей от этой точки среды определяют коэффициент прохождения тока из одной среды в другую. При этом действительное значение сопротивления пород получают путем деления значения кажущегося сопротивления, полученного по замеру градиент-зонда, на коэффициент прохождения тока. 2 ил.

Способ электрического исследования скважины, заключающийся в том, что по показаниям градиент-зонда определяют сопротивление пород в скважине, отличающийся тем, что на основе показаний градиент-зонда по отношению продольного сопротивления вышележащей от точки замера среды к поперечному сопротивлению нижележащей от этой точки среды определяют коэффициент прохождения тока из одной среды в другую, при этом действительное значение сопротивления пород получают путем деления значения кажущегося сопротивления, полученного по замеру градиент-зонда, на коэффициент прохождения тока.