Способ определения направления и глубины залегания геоэлектрических неоднородностей в околоскважинном пространстве Советский патент 1984 года по МПК G01V3/08 

Изобретение относится к геоэлектр разведке и может быть использовано для определения направления и глубины залегания пластообразных геоэлект рических неоднородностей типа залеже нефтиi, газа, линзонидньк скопленх-т рапы и др, Известен способ определения глуби ны залегания пород с помощью электро каротажа скважин Однако известный способ не позвол ет опре,целить месторождение геоэлектрических неоднородностей, расположенных в стороне от скважины. Наиболее близким к изобретению является способ определения направления и глубины залегания геоэлектрических иеоднородностей в околоскважинном пространстве, заключающийся в измерении электрнческого по ля 3 скважине при размещении заземленного источника на поверхности Яемли на радиальных профилях, равно мерно расходяп1;ихся от скважины. Примерная глубина залегания неоднородности определяется этим способом по глубине погружения в скважину приемного диполя, при которой выделяется аномалия градиента потенциала EJJ на графиках R,, f (Z) 2}. Недостаток данного способа заклю чается в том, что для выявления ано м-апин, вызьшаемой неоднородностью, и определения глубины залегани я последней необходимо ш-1еть нормальну7о кривзпо изменения с глубиной градиента потенциала для той средь; и которой находится искомая неоднородность. Расчет нормальных кривы иозможен в случае достаточно простых геоэлектригческих сред однородного полупространства, двухслойной горизонтально-однородной средтз и т.д. В многослойных г о риз он т а ль но неоднородных сред., каковыми я:вляюгс болыуинство реальных: сред, расчет нормалы-№1х кривых затруднителен, а. часто и невозможен из-за отсутств Л.анных об KCTHHHiiix значениях электри ческт-гх сопротивлений отделъгазк слое разреза Цель изобретения - повышение точнэсти определения направления и глубины неоэлектрическАах неоднородносте в околоскважинном пространстве. Поставленная пель достигается там, что согласно способу определения направления и глубинь залегания геоэлектрических неоднородностей в околоскважиииом пространстве, заключающемуся в измерении электрического поля в скважине при размещении источника на поверхности Земли на радиальных профилях, расходящихся от скважины,, измеряют в скважине на ряде глубин исследуемого горизонта электрическую компоненту поля Е нри двух удалениях источника от скважины R (0,3-0,5)h и RT (3-5)h, где h - глубина исследуемого горизонта, по меньшей мере по трем радиальным направления, расходящимся от устья скважины под равными углами, определяют средние значения величин E.J , измеренных на равных глубинах при равных удалениях R, и отноп1е1ГИЯ изнереииьп-с величин Е, к соответстзующим средним величинам , определяют для каждого R функцгао У сазанр1ых величин от глубины f(h) и по соотношению экстремальных значений этих функций определяют направление залегания геоэлектрической неоднородности, а по абсциссе точки пересечения функции ,j /Е (li) для двух величин Л,, и Я,, определяют глубину залегамия этой неоднородности. Основой предлагаемого способа сл-ужат особенности распределения вертикальной составляющей электрического поля диполя, расположенного на дневной поверхности в присутствии локального включения типа горизонтальной линзы, Вблизи проводящей линзы поведение вертикальной компоненты Hj след тощие особенности,, ЕслК iiCT04HHK расположен от сква хи,:-пл на удалении R, меньшем глубины исследуемого горизонта, измеряемые величины отклоняются от нормального распределения, соответствующего горизонтально--однородной среде, в сторону больитг значений при измерениях зыие уровня л:инзы и в сторону меньК1их значений при измерениях ниже уровня линзы. При расположении источника на расстоянии R, большем глубины исследуемого горизонта, имеет место обратньш характер отклонения измеряемых значений Е от нормального распределения. Таким образом, присутствие неоднородности в околоскза- жинном пространстве отражается в распределениях величин Е- по вертикали двояким образом: и в относительном уменьшении и в относительном увеличении напряженности Е в зависимости от расстояния R, при котором проводятся измерения. По данным физического моделироваНИН для выявления локальньк геоэлект рических неоднородностей, расположенных вблизи скважины на удалении 500-1000 м, оптимальными являются расстояния R (0,3-0,5)h и R (3-5)h (таблица), Величина аномалии вызываемых локальной неоднородностью достигает в этом случае максимальног значения. Способ реализуется следующим обра зом. На одном из профилей, проходящих через устье скважины на удалении R., от нее, равном (О,3-0,5)h, заземляют питающую линию и пропускают через не f ток, Вдоль стпола скважины производя измерения вертикальной электрической составляющей в исследуемом интервале глубин. Затем на том же профиле заземляют питающую линиЮ на расстоянии 2 (3-5)h и производят в скважине аналогичные измерения. Указанные операции повторяют при положении питаю1цей линии на менее, чем па двух радиальных от скважины профн лях. По результатам измерений,выполненных на равных глубинах при равных удалениях источника, определяют значения Е.,. нормирование сред ними Е 2 для каждой совокупности измерений, и по особенностям различия каждой пары графиков- - f (.f соответ ствующих тому или иному направлению от скважины, судят о присутствиии неоднородности в околоскважинном пространстве и глубине ее залегания Признаком присутствия в околоскважинном пространстве неоднородности служит наличие на графиках нормированных значений Е двух экстремумов разного знака на глубина, несколько меньшей глубины неоднородности. Сочетание положительного экстремума на графике измерений при малом расстоянии R и отрицательного экстремума на граф1п :е измерений при боль,шом расстоянии R свидетелвствует о присуствиии в околоскважннном пространстве проводящей неоднородности, Обратное сочетание знаков экстремумов свидетельствуето присутствии слабопроБОдящей неоднородности в стороне от скважины. В качестве примера, иллюстрирующего возможность обнаружения и определения глубины пластообразной неоднородности предложенным способом, на фиг,1-3 приведены результаты физичес кого моделирования поля электрического диполя в присутствии очень тонкой медной пластинки ( -, , где m толщина пластины, - глубина ее залегания), заключенной во втором слабопроводящем слое четырехслойной среды, где на фиг.1 - разреп модели и план располол;сняя питаюпих линий п t о т -L АВ, на фиг, 2 и 3 - графики распре%при расположеделенийнии линии АВ по направлению 1(2) и направлениям И, 41 (3) , На графиках ), нормированных величинами меренип при равных удалениях пмтаюиего диполя от точек измерения, присутствие неоднородности проявляется в вице характерньт.х ртклоненнй экстремумов от уровня значений ., К Направление неоднородности определяется по паре графиков, характеризующихся максимальной величиной экстремумов, а глубина залегания неоднородности - по точке пересечения графиков, имеющих такую величину экстремумов. В таблице приведено распределение вели инЕ Е.-(z при различных удалениях питатащего диполя от по результатам физического моделирования измерений вертикальной электрической компоненты на частоте f 5000 Гц (модель четырехслойного разреза с медной пластиной размером 0,023-5-10 см- во втором слабопроводящеь слое; параметры модели и расположение радиальных напраклепий на фиг,1-3),

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить геологическую эффективность поисков геоэлектрических неоднородностей за счет более надежного выделения вызываемых ими аномалий и более точного

определения глубины неоднородностей, Экономический эффект от использования изобретения связан с сокращением объемов бурения скважин, закладываемых для проверки локальных ieO(t)Hзических аномалий.

0.8 0.3 1,0 1,1 f,

- -i I /f 2

0.8 0,9 W tl fz/

17

18

13 20

21 22 23

ZCM

П

Фиг.З

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ И ГЛУБИНЫ ЗАЛЕГАНИЯ ГЕОЭЛЕКТР ЧЕСКИХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ В ОКОЛОСКВАЖИННОМ ПРОСТРАНСТВЕ, заключающийся в измерении электрического поля в скважине при размещении источника на поверхности Земли на радиальных профилях, расходящихся от скважины, 1В 20 30 W AJ О /////j / 7//y/// //// 2,M